FR2887692A1 - Cellule elementaire de pile a combustible a canaux reactionnels juxtaposes - Google Patents

Abstract

Assemblage élémentaire (1) de pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons, comprenant deux plaques bipolaires (2A, 2B) accolées l'une à l'autre et conformées pour constituer des canaux (4, 5, 6) de circulation de gaz oxygéné, de gaz hydrogéné et de fluide de refroidissement parallèles en eux, un assemblage membrane/ électrodes (3) disposé contre l'une des deux plaques bipolaire, et un cadre périphérique (7) comportant des moyens de distribution et des moyens de collecte de chacun des fluides débouchant dans les canaux de circulation correspondant, et au moins un moyen (18A) pour assurer l'étanchéité aux jonctions du cadre avec les plaques bipolaires, et du cadre avec l'assemblage membrane électrode.

Description

La présente invention est relative à un assemblage élémentaire de pile à

combustible du type à membrane échangeuse de protons comprenant deux plaques bipolaires accolées l'une à l'autre et conformées pour constituer des canaux de circulation de gaz oxygéné, de gaz hydrogéné et de fluide de

refroidissement parallèles entre eux, et un assemblage membrane/ électrode disposé contre une plaque bipolaire, l'ensemble étant maintenu dans un cadre périphérique.

Une pile à combustible à membrane échangeuse de protons est un dispositif de production d'électricité par réaction électro-chimique entre un gaz contenant de l'hydrogène et un gaz contenant de l'oxygène, séparés par une paroi constituée d'un électrolyte solide. Dans un tel dispositif, le gaz hydrogéné et le gaz oxygéné réagissent pour former de l'eau tout en générant un courant électrique qui peut être utilisé pour des usages divers.

D'une façon générale, une pile à combustible est constituée d'un empilement de cellules réactives ou cellules élémentaires, constituées chacune d'un ensemble membrane/ électrode inséré entre deux plaques bipolaires comportant des canaux destinés à assurer la circulation, d'une part, du gaz hydrogène, d'autre part du gaz oxygéné, et enfin d'un fluide de refroidissement tel que de l'eau.

L'ensemble membrane/ électrode est un matériau multicouche connu en luimême, comprenant une couche constituée de la membrane d'électrolyte solide proprement dite, disposée entre deux couches actives constituant d'une part une électrode, d'autre part une anode, revêtues elles-mêmes de deux couches externes dites couches de diffusion.

L'empilement de cellules élémentaires est maintenu serré entre deux plaques terminales bridées par des gougeons, s'étendant d'une plaque terminale à l'autre et traversant l'empilement de cellules élémentaires.

Généralement, la cellule élémentaire est constituée d'un assemblage membrane/ électrode inséré entre deux plaques bipolaires qui sont intégrées elles-mêmes au cadre périphérique de la cellule élémentaire, et l'étanchéité est assurée par deux joints toriques disposés à la périphérie des plaques bipolaires.

Une telle construction présente cependant différents inconvénients. En particulier elle conduit à des masses relativement importantes et elle est relativement coûteuse, le montage n'est pas toujours simple et cette disposition n'est pas nécessairement bien adaptée à des plaques bipolaires qui conduisent à des canaux de circulation de fluide autour de l'assemblage membrane / électrode rectilignes et parallèles entres eux.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un nouvel assemblage d'éléments de pile à combustible qui soit particulièrement bien adapté à des architectures avec des canaux de circulation de fluides parallèles entres eux et rectilignes, qui soit simple à mettre en oeuvre, qui soit léger et peu coûteux, et dont le montage soit facile.

A cet effet, l'invention a pour objet un assemblage élémentaire de pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons, comprenant deux plaques bipolaires accolées l'une à l'autre et conformées pour constituer des canaux de circulation de gaz oxygéné, de gaz hydrogéné et de fluide de refroidissement parallèles entre eux, un assemblage membrane/ électrodes disposé contre l'une des deux plaques bipolaire, un cadre périphérique comportant des moyens de distribution et des moyens de collecte de chacun des fluides débouchant dans les canaux de circulation correspondant, et au moins un moyen pour assurer l'étanchéité aux jonctions du cadre avec les plaques bipolaires et du cadre avec l'assemblage membrane électrode.

De préférence, le cadre est constitué de deux montants latéraux, d'une traverse supérieure et d'une traverse inférieure, assemblés par exemple par collage, et les moyens de distribution et de collecte des différents fluides sont des canaux longitudinaux prévus dans les traverses supérieure et inférieure, comportant des piquages latéraux débouchant dans les canaux de circulation correspondants.

La face latérale d'un montant latéral, orientée vers l'intérieur de l'assemblage, est par exemple plane, et un joint plat ou en U est disposé contre ladite face latérale du montant latéral, afin d'assurer l'étanchéité à la jonction entre le montant latéral est les plaques bipolaires.

La face latérale d'une traverse inférieure ou supérieure, orientée vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire, est par exemple plane, un joint plat ou en U est disposé contre ladite face de la traverse de façon à assurer l'étanchéité entre la traverse et les plaques bipolaires, et les piquages des moyens d'alimentation ou de réception des fluides comportent des petits tubes qui traversent le joint pour déboucher dans les canaux de circulation correspondants.

Dans un autre mode de réalisation, la face latérale d'une traverse inférieure ou supérieure, orientée vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire peut comporter un embrèvement de forme complémentaire de la section transversale de deux plaques bipolaires accolées, dans lequel les deux plaques bipolaires accolées viennent s'encastrer en étant pincées l'une contre l'autre, un joint plat de forme adaptée est disposé sur le fond de l'embrèvement de façon à assurer l'étanchéité entre la traverse et les plaques bipolaires, les piquages des moyens de distribution ou de collecte des fluides oxygéné et hydrogéné sont des petits canaux qui débouchent directement dans les canaux de circulation des fluides correspondants, et les piquages des moyens de distribution ou de collecte du fluide de refroidissement comportent des petits tubes traversant le joint disposé dans le fond de l'embrèvement.

Les faces latérales des montants latéraux et des traverses, orientées vers l'assemblage membrane/ électrode coopèrent avec au moins un joint plat qui peut être surmoulé sur la bordure périphérique de l'assemblage membrane électrode.

Les montants latéraux et les traverses du cadre périphérique sont par exemple en matériau polymère.

L'invention concerne également une pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons comprenant un empilage d'assemblages élémentaires conformes à l'invention.

L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage élémentaire de pile à combustible; - la figure 2 est une vue en perspective d'un assemblage de plusieurs assemblages élémentaires de pile à combustible coupés par un plan transversal; - la figure 3 est une vue éclatée d'un assemblage élémentaire de pile à combustible selon un premier mode de réalisation; la figure 4 est une vue éclatée d'un assemblage élémentaire de pile à combustible selon un deuxième mode de réalisation; - la figure 5 est une vue éclatée en perspective d'un troisième mode de réalisation d'un assemblage élémentaire de pile à combustible.

Avant de décrire l'invention, il convient de remarquer qu'une pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons est toujours constituée d'un empilage alterné de plaques bipolaires et d'assemblages membrane / électrode, les assemblages membrane/ électrode étant insérés entre deux plaques bipolaires, les plaques bipolaires comportant des canaux destinés à la circulation des gaz réactifs oxygénés ou hydrogénés et d'un fluide de refroidissement.

Cet empilage peut être décomposé en tranches identiques, dont la 20 nature dépend de la façon dont on détermine les tranches.

Dans une première façon de découper les empilages, on peut rassembler dans une même tranche un assemblage membrane/ électrode inséré entre deux plaques bipolaires. Une telle tranche constitue alors une cellule élémentaire à pile à combustible puisqu'une telle cellule peut fonctionner en tant que pile à combustible puisqu'elle comporte un assemblage membrane/ électrode (membrane échangeuse de protons) avec des électrodes de chaque côté et des canaux de circulation de gaz réactifs oxygénés et hydrogénés de part et d'autre de l'assemblage membrane/ électrode. Ce découpage est le découpage habituel.

On peut également faire un découpage différent dans lequel on définit des tranches constituées d'une part d'un assemblage membrane/ électrode qui comporte contre une de ses parois un assemblage de deux plaques bipolaires accolées qui définissent des canaux pour la circulation d'un gaz, des canaux pour la circulation du liquide de refroidissement et les éléments des canaux pour la circulation du deuxième gaz.

Une telle tranche ne constitue pas une cellule élémentaire de pile à combustible puisque l'assemblage membrane/ électrode n'est pas inséré entre deux plaques bipolaires. Cependant, l'empilement de tels assemblages constitue une pile à combustible qui peut produire de l'électricité par réaction des gaz réactifs circulant de part et d'autre d'assemblages membrane/ électrode.

Dans la suite, on considérera le découpage selon le deuxième mode qui vient d'être décrit à savoir des découpages de la pile à combustible sous forme d'un empilement d'assemblages élémentaires constitués chacun d'un assemblage membrane/ électrode accolé à deux plaques bipolaires accolées l'une à l'autre.

A la figure 1, on a représenté une tranche de pile à combustible constituée d'un empilage de trois assemblages élémentaires 1, 1' et 1" de pile à combustible. Cette même tranche de pile à combustible est représentée également à la figure 2 mais coupée par un plan transversal de façon à montrer sa structure interne.

Comme on le voit sur la figure 2, l'assemblage élémentaire 1 est constitué de deux demi plaques bipolaires 2A et 2B accolées l'une à l'autre, et un assemblage membrane/ électrode 3 est accolé à la plaque bipolaire 2B, le tout étant maintenu dans un cadre constitué de montants latéraux 8A et 8B d'une traverse inférieure 9A et d'une traverse supérieure 9B.

Les plaques bipolaires 2A et 2B sont des plaques bipolaires métalliques comportant des nervures parallèles entre elles conformées de façon à ce que, lorsque les deux plaques bipolaires 2A et 2B sont accolées l'une à l'autre, ces nervures définissent des canaux 5 situés entre les deux plaques bipolaires, pour la circulation d'un circuit de refroidissement, et, lorsque ces plaques bipolaires sont accolées à des assemblages membrane/ électrode, ces nervures définissent des canaux 4 et 6 pour la circulation des gaz réactifs. Par exemple, la plaque bipolaire 2B, qui est accolée à l'assemblage membrane/ électrode 3 faisant partie de l'assemblage 1, délimite des canaux 4 pour la circulation par exemple du gaz hydrogéné. De même, les nervures de la plaque bipolaire 2A qui coopère avec l'assemblage membrane/ électrode 3' de l'assemblage 1' lorsque les assemblages 1 et 1' sont empilés l'un sur l'autre, délimitent des canaux 6 pour la circulation par exemple du gaz oxygéné.

D'une façon générale, si les canaux repérés 4 sont destinés à faire circuler le gaz oxygéné, alors les canaux repérés 6 sont destinés à faire circuler le gaz hydrogéné, et réciproquement.

Comme on le voit sur la figure 2, les assemblages 1 et 1' tels qu'ils sont représentés, ne correspondent pas exactement à des cellules élémentaires d'une pile à combustible. En effet, une cellule élémentaire 100 de pile à combustible qui est susceptible d'assurer la réaction entre un gaz dit oxygéné et un gaz hydrogéné est constitué par exemple de l'assemblage membrane/ électrode 3' appartenant à l'assemblage 1', inséré entre la plaque bipolaire 2'B appartenant à l'assemblage 1', et la plaque bipolaire 2A appartenant à l'assemblage 1. Ainsi, la cellule élémentaire 100 de pile à combustible est à cheval sur les deux assemblages élémentaires de pile à combustible 1 et 1'.

Comme on le verra dans les modes de réalisation détaillés ci-dessous, le cadre 7 de l'assemblage membrane/ électrode comporte des moyens d'évacuation des fluides, c'est-à-dire des gaz réactifs oxygéné et hydrogéné et du fluide de refroidissement, ainsi que des ensembles des joints assurant l'étanchéité entre les différents éléments, de façon à rendre étanche et à bien séparer les circuits de circulation du gaz oxygéné d'une part, du gaz hydrogéné d'autre part, et enfin du fluide de refroidissement.

Dans un premier mode de réalisation représenté à la figure 3 qui est une vue éclatée d'un assemblage élémentaire de pile à combustible, l'assemblage élémentaire de pile à combustible est constitué comme dans le cas général d'une plaque bipolaire 2A accolée à une plaque bipolaire 2B de façon à délimiter des canaux de circulation de gaz 4, 6 et de fluide de refroidissement 5, d'un assemblage membrane/ électrode 3 accolé contre la plaque bipolaire 2B. L'assemblage membrane/ électrode, comportant une partie centrale active 30 et une partie périphérique 31 qui est destinée à coopérer avec le cadre.

Comme indiqué précédemment, le cadre est constitué de deux montants latéraux 8A et 8B et de traverses inférieure 9A et supérieure 9B, dont les faces latérales 82A et 82B pour les montants latéraux et 13A et 13B pour les traverses inférieures et supérieures orientées vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire sont planes.

L'étanchéité de l'assemblage est assurée par des joints, d'une part des joints plats 18A et 18B qui sont destinés à coopérer avec les faces latérales 82A et 82B des montants latéraux 8A et 8B orientées vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire, et d'autre part des joints en U 19A et 19B disposés contre les faces latérales 13A et 13B des traverses inférieure et inférieure 9A et 9B, orientées vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire.

L'étanchéité assurée par les joints 18A, 18B, 19A et 19B, est assurée également par le rebord périphérique 31 de l'assemblage membrane/ électrode 3, lequel bord périphérique 31 peut être constitué selon le besoin d'un matériau qui assure une fonction de joint.

Les joints, les montants latéraux et les traverses supérieure et inférieure peuvent être assemblés par collage.

Comme on voit sur la figure 3, les traverses inférieure et supérieure 9A et 9B comportent des moyens destinés à l'alimentation et à la réception des fluides qui doivent circuler à l'intérieur de l'assemblage élémentaire de la pile à combustible.

Ces moyens d'alimentation ou de réception des fluides sont, pour ce qui concerne la traverse inférieure 9A, d'une part des canaux longitudinaux 10A, 11A et 12A s'étendant le long de la traverse, et d'autre part des piquages qui viennent se brancher sur les canaux longitudinaux 10A, 11A et 12A, et qui se prolongent sur la face supérieure 13A de la traverse inférieure 9A par des petits tubes 14A, 15A et 16A destinés à traverser le joint 19A et à déboucher dans les canaux de circulation des fluides délimités par les plaques bipolaires.

Les tubes 14A, 15A et 16A qui ont liés respectivement aux canaux transversaux 10A, 11A et 12A sont disposés de façon à ce que le fluide qui passe dans un canal longitudinal déterminé débouche dans le canal de circulation du fluide correspondant. A titre d'exemple, si le canal longitudinal 10A est destiné à transporter le gaz oxygéné, les piquages et les tubes 14A correspondant, déboucheront dans les canaux 4 de circulation de gaz oxygéné. De la même façon, si le canal longitudinal 11A est destiné à recevoir le fluide de refroidissement, les tubes 15A débouchent dans le canal de circulation du fluide de refroidissement. Enfin, si le canal longitudinal 12A est destiné à la distribution, les tubes 16A débouchent dans les canaux 6 de circulation du gaz hydrogéné.

De la même façon la traverse supérieure 9B comporte des canaux longitudinaux 10B, 11B et 12B correspondant aux canaux longitudinaux 10A, 11A et 12A de la traverse inférieure 9A.

Les canaux longitudinaux 10B, 11B et 12B de la traverse supérieure 9B sont munis de piquages qui se prolongent sur la face latérale 13B de la traverse supérieure 9B orientée vers l'intérieur de l'assemblage élémentaire par des tubes 14B ou 15B (on ne voit que deux types de tubes sur la figure) destinés à déboucher dans les canaux de circulation des gaz ou du fluide de refroidissement, correspondant au fluide qui alimente les canaux longitudinaux vers lesquels il débouche. Ainsi un tube 14B qui correspond à un piquage dans un canal longitudinal 10B va alimenter un canal de circulation du gaz qui sera repris par un tube 14A correspondant à un piquage dans le canal longitudinal 11A de façon à assurer un circuit complet du gaz dans la pile à combustible.

Comme on le voit sur la figure 3, les extrémités des traverses supérieure et inférieure viennent en regard des extrémités des montants latéraux 8A et 8B et sont séparés de ces montants latéraux par les joints 18A et 18B. De façon à permettre la circulation des fluides, en particulier pour l'alimentation des canaux longitudinaux 10A, 11A, 12A ou 10B, 11B, 12B, les extrémités des montants latéraux 8A et 8B comportent des ouvertures repérées généralement par 81AA à la partie inférieure et destinées à venir en regard des extrémités des canaux longitudinaux du montant 9A, et des ouvertures repérées généralement 81AB destinées à venir en regard des extrémités des canaux longitudinaux du montant 9B.

De même, le joint 18A comporte à sa partie inférieure des ouvertures repérées généralement par 181 AA et destiné à venir en regard des ouvertures repérées généralement par 81AA du montant latéral 8A, et la partie supérieure du joint 18A comporte des ouvertures repérées généralement 181AB, destinées à venir en regard des ouvertures 81AB de l'extrémité supérieure du montant latéral 8A.

De la même façon, les montants latéraux 8B et le joint correspondant 18B comportent des ouvertures correspondantes repérées généralement par 81 BA, 81BB et 181 BB (les ouvertures situées à la partie inférieure du joint 18B ne sont pas visibles sur la figure).

L'ensemble de ces ouvertures permet d'assurer une circulation des fluides lorsque l'assemblage élémentaire est incorporé à un empilement destiné à constituer une pile à combustible. II peut être disposé dans un boîtier qui comporte des canaux permettant d'alimenter comme il convient les circuits de circulation de gaz oxygéné, de gaz hydrogéné et de fluide de refroidissement.

Dans un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 4, l'assemblage élémentaire est en tout point comparable à l'assemblage élémentaire qui vient d'être décrit, à l'exception des joints destinés à coopérer avec les traverses inférieure 9A et supérieure 9B. Ces joints 190A et 190B sont des joints plats et non pas des joints en U. Afin d'assurer une bonne étanchéité, les joints sont complétés par la bordure 31 de l'assemblage membrane/ électrode, sur lequel on a accolé un joint supplémentaire de forme rectangulaire. Le joint disposé sur la bordure 31 de l'assemblage membrane/ électrode vient ici assurer les mêmes fonctions que les rebords latéraux du joint en U du mode de réalisation précédent. Dans une variante, les joints disposés sur la bordure périphérique de l'assemblage membrane/ électrode, peuvent par exemple être des joints directement moulés sur cet assemblage.

Dans un troisième mode de réalisation représenté à la figure 5, le cadre se distingue des deux modes de réalisation précédents par les traverses supérieure et inférieure repérées 90A et 90B dont les faces supérieures 130A et 130B orientées vers l'intérieur de l'assemblage de pile à combustible comportent chacune un embrèvement 131A et 131B ayant des formes adaptées pour pouvoir coopérer avec deux plaques bipolaires 2A et 2B accolées l'une à l'autre. Les deux plaques bipolaires 2A et 2B s'encastrent dans les embrèvements, lesquels embrèvements assurent un pincement de ces deux plaques bipolaires pour les accoler l'une à l'autre en particulier dans les zones de contact des plaques bipolaires 2A et 2B l'une sur l'autre.

Dans ce mode de réalisation, les joints disposés sur les faces 131A et 131B orientées vers l'intérieur de l'assemblage membrane/ électrode, sont des joints découpés 191A pour pouvoir s'adapter au fond des embrèvements et qui sont collés sur le fond de ces embrèvements. Le joint situé sur la traverse supérieure n'est pas visible sur la figure.

Pour assurer l'étanchéité le long des faces latérales des montants 90A et 90B qui sont orientés vers la plaque bipolaire, on dispose également le long de ces faces latérales des traverses supérieure et inférieure, des joints plans 192A et 192B.

En outre, compte tenu de la forme des faces 130A ou 130B des traverses inférieure et supérieure, et du fait de la présence des embrèvements, les ouvertures 140A et 160A des piquages prévus dans la traverse inférieure 90A, et correspondant aux canaux d'alimentation ou de réception du gaz oxygéné ou du gaz hydrogéné, débouchent directement sur la face supérieure 130A de la traverse.

En revanche, les piquages prévus dans les circuits d'alimentation en fluide de refroidissement débouchent au fond de l'embrèvement 131A et sont donc prolongés par des petits tubes 150A destinés à traverser le joint 191A disposé au fond de l'emboîtement.

Naturellement, la traverse supérieure 90B comporte des dispositions correspondantes.

Les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne sont pas limitatifs et d'autre mode de réalisation peuvent être imaginés qui correspondent au même principe à savoir des assemblages élémentaires de pile à combustible constituée de deux plaques bipolaires accolées l'une contre l'autre et l'assemblage membrane/ électrode accolé sur l'une des faces des deux plaques bipolaires de façon à délimiter des canaux de circulation de fluides parallèles entre eux, l'ensemble étant maintenu par un cadre constitué de quatre montants et d'un ensemble des joints destinés à assurer l'étanchéité des circuits. Les montants comportent des canaux permettant de constituer des circuits pour la circulation des fluides actifs ou de refroidissement. L'étanchéité de ces circuits est assurée par des joints plans ou en U, dont les dispositions peuvent être adaptées par l'homme du métier selon les circonstances. Les montants peuvent être en matière polymère conductrice ou non conductrice d'électricité. Ils peuvent être assemblés par collage ou par tout autre procédé et l'homme de métier saura adapter en fonction des circonstances la nature des matériaux et les formes particulières des différents composants.

Comme indiqué précédemment ces assemblages élémentaires peuvent être empilés les uns sur les autres et disposés dans un boîtier de façon à constituer une pile à combustible.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Assemblage élémentaire de pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons, comprenant deux plaques bipolaires (2A, 2B) accolées l'une à l'autre et conformées pour constituer des canaux (4, 5, 6) de circulation de gaz oxygéné, de gaz hydrogéné et de fluide de refroidissement parallèles entre eux, un assemblage membrane/ électrodes (3) disposé contre l'une des deux plaques bipolaire, et un cadre périphérique (7) comportant des moyens (10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 14A, 14B, 15A, 15B, 16A, 16B) de distribution et des moyens de collecte de chacun des fluides débouchant dans les canaux de circulation correspondant, et au moins un moyen pour assurer l'étanchéité aux jonctions du cadre avec les plaques bipolaires, et du cadre avec l'assemblage membrane électrode.

2. Assemblage élémentaire de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre (7) est constitué de deux montants latéraux (8A, 8B), d'une traverse inférieure (9A) et d'une traverse supérieure (9B), assemblés par exemple par collage, et en ce que les moyens de distribution et de collecte des différents fluides sont des canaux longitudinaux (10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B) prévus dans les traverses supérieure et inférieure, et comportant des piquages latéraux débouchant dans les canaux de circulation (4, 5, 6) correspondants.

3. Assemblage élémentaire de pile à combustible selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face latérale (82A, 82B) d'un montant latéral (8A, 8B), orientée vers l'intérieur de l'assemblage, est plane et en ce qu'un joint plat (18A, 18B) ou en U est disposé contre la face latérale du montant latéral orientée vers l'intérieur de l'assemblage, afin d'assurer l'étanchéité à la jonction entre le montant latéral et les plaques bipolaires.

4. Assemblage élémentaire selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la face latérale (13A, 13B) d'une traverse inférieure (9A) ou supérieure (9B), orientée vers l'intérieur de l'assemblage, est plane, en ce qu'un joint plat (190A, 190B) ou en U (19A, 19B) est disposé contre la face de la traverse orientée vers l'intérieur de l'assemblage, de façon à assurer l'étanchéité entre la traverse et les plaques bipolaires, et en ce que les piquages des moyens d'alimentation ou de réception des fluides comportent des petits tubes (14A, 14B, 15A, 15B, 16A, 16B) qui traversent le joint pour déboucher dans les canaux de circulation correspondants.

5. Assemblage élémentaire selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que, la face latérale (130A, 130B) d'une traverse inférieure (90A) ou supérieure (90B), orientée vers l'intérieure de l'assemblage, comporte un embrèvement (131A, 131B) de forme complémentaire de la section transversale de deux plaques bipolaires (2A, 2B) accolées, dans lequel les deux plaques bipolaires accolées viennent s'encastrer en étant pincées l'une contre l'autre, en ce qu'un joint plat (191A), de forme adaptée, est disposée sur le fond de l'embrèvement de façon à assurer l'étanchéité entre la traverse et les plaques bipolaires, en ce que les piquages des moyens de distribution ou de collecte des fluides oxygéné et hydrogéné sont des petits canaux (140A, 160A) qui débouchent directement dans les canaux de circulation des fluides correspondants, et en ce que les piquages des moyens de distribution ou de collecte du fluide de refroidissement comportent des petits tubes (150A) traversant le joint disposé dans le fond de l'embrèvement.

6. Assemblage élémentaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les faces latérales des montants latéraux (8A, 8B) et des traverses (9A, 9B, 90A, 90B), orientées vers l'assemblage membrane électrodes coopèrent avec au moins un joint plat (31, 192A).

7. Assemblage élémentaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que au moins un joint plat (32) avec lequel coopèrent les faces latérales des montants latéraux et des traverses, orientées vers l'assemblage membrane électrode est surmoulé sur la bordure périphérique (31) de l'assemblage membrane électrode (3).

8. Assemblage élémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les montants latéraux (8A, 8B) et les traverses (9A, 9B) du cadre périphérique sont en matériau polymère.

9. Pile à combustible du type à membrane échangeuse de protons, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un empilage d'assemblages selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.