FR2898219A1 - Pile a combustible comprenant une pluralite d'empilements de cellules elementaires. - Google Patents

Abstract

Pile à combustible du type comprenant une pluralité d'empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4) alimentées en fluides carburant, comburant et caloporteur, chaque empilement ayant une face négative (1A, 2A, 3A, 4A) comportant un connecteur électrique négatif et une face positive (1 B, 2B, 3B, 4B) comportant un connecteur électrique positif, et une culasse (5) sur laquelle sont montés les empilements de Cellules élémentaires par l'intermédiaire d'une de leur face positive ou négative, les empilements étant connectés entre eux et à une borne négative d'utilisation (9A) et une borne positive d'utilisation (9B), la culasse assurant la distribution des fluides dans les différents empilements élémentaires et la connexion électrique entre les connecteurs des faces positive ou négative des empilements de cellules élémentaires en contact avec la culasse, dans laquelle les empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4) sont connectés entre eux et aux bornes d'utilisation (9A, 9B) de façon à ce que les potentiels des faces (1 B, 2B, 3A, 4A) connectées par l'intermédiaire de la culasse soient voisins lorsque la pile est en fonctionnement.

Description

La présente invention est relative à une pile à combustible du type

comprenant une pluralité d'empilements de cellules élérentaires, alimentées en fluides carburant, comburant et caloporteur, les empilements étant montés sur une culasse qui assure la connection électrique et fluidique des empilements de cellules élémentaires. Une pile à combustible est un dispositif électrochimique pour la production d'électricité qui est constitué d'un ou plusieurs empilements de cellules élémentaires dans lesquelles a lieu une réaction électrochimique entre deux réactifs introduits de manière continue. Plusieurs modes de réalisation de piles à combustible existent, mais pour toutes les piles à combustible, une cellule élémentaire est constituée d'une membrane constituant un électrolyte solide, qui reçoit sur une de ses faces, qui est une face anodique, un fluide comburant, et sur la deuxième face, qui est une face cathodique, un fluide carburant. Les fluides comburant et carburant réagissent à travers l'électrolyte solide et génèrent ainsi une tension électrique entre la partie anodique et la partie cathodique. La plaque constituant l'électrolyte solide est enserrée entre deux plaques bipolaires en matériaux conducteurs de l'électricité et de la chaleur, destinées d'une part à distribuer les fluides comburant et carburant sur l'ensemble de la surface de l'électrolyte solide, d'autre part à collecter ou à distribuer le courant électrique associé à la réaction électrochimique, et enfin à canaliser un fluide caloporteur destiné à assurer le refroidissement de l'ensemble.

On connaît en particulier des cellules élémentaires de piles à combustible dans lesquelles le fluide carburant est un gaz hydrogéné, qui peut être d'hydrogène pur, le gaz comburant est un gaz oxygéné tel que de l'air, l'électrolyte solide étant constitué par un assemblage membrane électrode connu en lui-même.

La force électromotrice engendrée par un empilement de cellules élémentaires est directement fonction du nombre de cellules élémentaires empilées, alors que l'intensité du courant et la puissance qui sont délivrés par la pile sont fonction, d'une part des débits de fluides carburant et comburant introduits dans la pile, et d'autre part de la section des cellules élémentaires.

Afin de constituer des générateurs électriques ayant des caractéristiques adaptées à certaines applications, en particulier dans l'industrie automobile, il peut être intéressant de constituer une pile en associant une pluralité d'empilements de cellules élémentaires identiques par l'intermédiaire d'une culasse qui assure d'une part la distribution des fluides dans chacun des empilements de cellules élémentaires et d'autre part qui assure une connection électrique entre les faces des empilements de cellules élémentaires qui sont au contact avec la culasse. Avec de telles dispositions, il est possible d'obtenir un générateur électrique qui, pour une tension déterminée, est capable de délivrer une puissance d'autant plus importante que le nombre d'empilements de cellules élémentaires associés est important. Un tel montage permet aussi, en connectant de façon différente, les empilements de cellules élémentaires, d'obtenir un générateur électrique capable de fournir une tension aux bornes d'utilisation importante tout en utilisant des empilements de cellules élémentaires aux bornes desquelles la tension peut être plus limitée. Ces deux types de montage correspondent à des montages classiques du type parallèle ou du type série. De tels montages peuvent cependant présenter des inconvénients, en particulier parce que des légers défauts d'isolement peuvent engendrer des courants de fuite. Les courants de fuite peuvent être à l'intérieur de la culasse et engendrer des phénomènes de corrosion électrochimique qui peuvent détériorer le générateur électrique très rapidement.

Les courants de fuite peuvent également apparaître entre le générateur électrique et la masse de l'équipement sur lequel le générateur électrique est monté. De tels courants de fuite peuvent créer des problèmes de sécurité inacceptables, notamment lorsque le générateur électrique de pile à combustible est monté sur un véhicule automobile. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un générateur électrique composé d'une pluralité d'empilements de cellules élémentaires de pile à combustible, montés sur une même culasse, de telle sorte que les fuites électriques soient minimisées et, éventuellement, qu'elles puissent être détectées. A cet effet, l'invention a pour objet une pile à combustible du type comprenant une pluralité d'empilements de cellules élémentaires alimentées en fluides carburant, comburant et caloporteur, chaque empilement ayant une face négative comportant un connecteur électrique négatif et une face positive comportant un connecteur électrique positif, et une culasse sur laquelle sont montés les empilements de cellules élémentaires par l'intermédiaire d'une de leur face positive ou négative, les empilements étant connectés entre eux et à une borne négative d'utilisation et une borne positive d'utilisation, la culasse assurant la distribution des fluides dans les différents empilements élémentaires et la connexion électrique entre les connecteurs des faces positive ou négative des empilements de cellules élémentaires en contact avec la culasse. Dans cette pile, les empilements de cellules élémentaires sont connectés entre eux et aux bornes d'utilisation de façon à ce que les potentiels des faces connectées par l'intermédiaire de la culasse soient voisins lorsque la pile est en fonctionnement. De préférence, les nombres de cellules élémentaires de chaque empilement de cellules élémentaires et les moyens de distribution des fluides par la culasse sont adaptés pour que, lorsque la pile à combustible est en fonctionnement, les différences de potentiel électrique aux bornes des deux empilements de cellules élémentaires connectées à la même borne d'utilisation soient sensiblement égaux.

De préférence, les connections des empilements de cellules élémentaires à travers la culasse sont tels que au moins deux empilements de cellules élémentaires sont branchés en parallèle. Les connections des empilements de cellules élémentaires à travers la culasse peuvent être telles que toutes les cellules sont connectées à un point commun. Les empilements de cellules élémentaires peuvent, par exemple, être connectés entre eux à travers la culasse, par leurs faces ayant la même polarité, à un point commun qui est connecté à une borne d'utilisation.

De préférence, une borne d'utilisation est reliée à la masse par une impédance d'isolement. La pile à combustible peut, en outre, comprendre un moyen de mesure de la tension entre la borne d'utilisation reliée à la masse par une impédance et la masse, relié à un moyen de commande de la pile à combustible pour transmettre à celui-ci la mesure de la tension.

De préférence, au moins une connexion d'un empilement de cellules élémentaires et d'une borne d'utilisation comprend un dispositif du type diode. La pile à combustible constitue par exemple une source de puissance d'un véhicule automobile.

L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est un premier schéma de montage d'une pluralité d'empilements de cellules élémentaires de pile à combustible montée sur une culasse commune, - la figure 2 est un schéma de principe d'un deuxième montage d'une pluralité d'empilements de cellules élémentaires de pile à combustible sur une même culasse, - la figure 3 est un troisième schéma de principe de montage d'une pluralité d'empilements de cellules élémentaires de piles à combustible, sur 30 une même classe.

Dans la description qui va suivre, on considérera toujours des blocs constitués d'empilements de cellules élémentaires de piles à combustible, qui peuvent être de tout type, et qui sont montés sur une culasse destinée à distribuer les fluides dans les différents blocs et à assurer des connections entre deux, ou plus de deux blocs montés sur la culasse. Dans tous les cas, la culasse comprend trois arrivées de fluide, d'une part une arrivée de fluide carburant, d'autre part une arrivée de fluide comburant et enfin une arrivée de fluide de refroidissement, et trois évacuations de fluide qui sont d'une part une évacuation des résidus de fluide carburant, d'autre part une évacuation des résidus de fluide comburant et des produits de la réaction, et enfin une évacuation de fluide de refroidissement. Dans tous les cas, chaque empilement de cellules élémentaires comporte une face positive qui comporte un connecteur électrique positif, et une face négative qui comporte un connecteur électrique négatif. Chaque empilement de cellules élémentaires coopère avec la culasse par l'intermédiaire d'une de ses faces positive ou négative. Chaque face comporte des passages de fluide qui permettent de faire circuler le fluide depuis la culasse vers l'empilement de cellules élémentaires, et d'autre part de l'empilement cellules élémentaires vers la culasse. De même, la culasse comporte des connecteurs électriques qui peuvent se connecter avec les connecteurs électriques des faces des empilements de cellules élémentaires qui coopèrent avec la culasse. La culasse comporte également des liaisons électriques entre connecteurs électriques. Une culasse de ce type est connue en elle-même et on ne la décrira pas plus en détail. D'une façon générale, pour que les empilements de cellules élémentaires de piles à combustible soient montés sur la culasse de façon telle que les risques de fuite électrique soient minimisés, il est nécessaire qu'au moins deux empilements de cellules élémentaires soient montés en parallèle. Il convient en outre que les tensions aux bornes des faces des empilements de cellules élémentaires en contact avec la culasse, qui appartienne à deux empilements de cellules élémentaires en parallèle l'un par rapport à l'autre, aient des tensions sensiblement égales.

Par tensions sensiblement égales, on considère des tensions dont les écarts sont inférieurs à 5V, de préférence inférieurs à 2V, mieux encore inférieurs à 1V, et de façon encore plus préférable, inférieure à 0,5V. Différents modes de montage sont possibles pour atteindre cet objectif, certains permettant en outre d'assurer un contrôle de l'absence de courant de fuite. Ces différents modes de montage vont maintenant être décrits plus en détail. Dans un premier mode de réalisation, représenté à la figure 1, quatre assemblages de cellules élémentaires, repérés 1, 2, 3., 4, sont montés en étoile sur une culasse 5.

La culasse 5 comporte des arrivées de fluides carburant, comburant, et caloporteur, repérés 6, 6', 6" respectivement, ainsi que des évacuations des mêmes fluides repérés respectivement 7, 7', 7". Chacun des assemblages de cellules élémentaires comporte une face négative comportant un connecteur de polarité négative, repéré 1A, 2A, 3A, 4A. Chaque empilement de cellules élémentaires comporte également une face positive comportant un connecteur positif, repéré 1 B, 2B, 3B, 4B. Dans ce montage, deux empilements de cellules élémentaires, repérés 1 et 2, sont montés sur la culasse de façon que leurs faces positives 1B et 2B coopèrent avec la culasse. Les deux autres empilements de cellules élémentaires, repérés 3 et 4, sont montés sur la culasse de telle sorte que leur face négative 3A et 4A soient en contact avec la culasse. Par l'intermédiaire de la culasse, les faces des quatre empilements de cellules élémentaires, qui sont en contact avec la culasse, sont connectées par un réseau de connection 8 à un point commun 8N.

Les empilements de cellules élémentaires sont également connectés à une borne négative d'utilisation 9A, et à une borne positive d'utilisation 9B.

Les connecteurs des faces négatives 1A et 2A des empilements de cellules élémentaires 1 et 2 sont connectés à la borne négative d'utilisation 9A par des connections 10 et 20 qui comportent chacune une diode 11 et 21 respectivement disposées de façon telle que le courant électrique ne peut circuler que de la borne négative d'utilisation 9A vers le connecteur de la face négative 1A de l'empilement de cellules élémentaires 1 et/ou vers le connecteur de la face négative 2A de l'empilement de cellules élémentaires 2. Ces diodes empêchent toute circulation de courant parasite entre les empilements de cellules élémentaires 1 et 2, pouvant résulter d'un déséquilibre de tension entre les deux empilements de cellules élémentaires. De la même façon, les connecteurs des faces positives 3B et 4B des empilements de cellules élémentaires 3 et 4, sont connectés à la borne positive d'utilisation 9B par des réseaux de connection 30 et 40 qui comportent des diodes 31 et 41, disposées de telle sorte que le courant ne peut circuler que depuis une face positive d'un empilement vers la borne d'utilisation. Dans cette disposition, les empilements de cellules élémentaires 1 et 2 sont montés en parallèle l'un par rapport à l'autre. De même, les empilements de cellules élémentaires 3 et 4 sont montés en parallèle l'un par rapport à l'autre. Cependant, un empilement de cellules élémentaires 1 est monté en série avec l'empilement de cellules élémentaires 3, et avec l'empilement de cellules élémentaires 4, et l'empilement de cellules élémentaires 2 est monté en série avec l'empilement de cellules élémentaires 3 et avec l'empilement de cellules élémentaires 4. Du fait de la connection au point commun 8N, la tension des faces des empilements des cellules élémentaires qui coopèrent avec la culasse sont identiques. Pour que l'ensemble fonctionne correctement, il est nécessaire que les forces électromotrices engendrées par les tensions aux bornes des deux empilements montés en parallèle soient identiques. De ce fait, il est nécessaire que le nombre de cellules élémentaires de l'empilement de cellules élémentaires 1 soit égal au nombre de cellules élémentaires de l'empilement de cellules élémentaires 2. De la même façon, il est nécessaire que le nombre de cellules élémentaires de l'empilement de cellules élémentaires 3 soit égal au nombre de cellules élémentaires de l'empilement de cellules élémentaires 4. Cette disposition qui a l'avantage d'avoir un point commun dans la culasse permet d'assurer qu'il n'y ait pas de courant de fuite à l'intérieur de la culasse, et par conséquent qu'il n'y ait pas de corrosion à l'intérieur de la culasse.

Il est cependant nécessaire pour que cela soit assuré que deux piles montées en parallèle fonctionnent simultanément. Aussi, il est souhaitable que au moins la pile 1 et la pile 2 ou bien la pile 3 et la pile 4 soient simultanément alimentées en fluide carburant et comburant. Dans ce mode de réalisation, quatre empilements de cellules élémentaires sont associés sur une même culasse. Mais, l'homme du métier comprendra aisément qu'il est possible d'envisager un montage comparable avec un nombre plus important d'empilements de cellules élémentaires, en particulier en associant en parallèle une pluralité d'assemblages de quatre empilements de cellules élémentaires montés comme cela est prévu pour ce mode de réalisation. Les différents ensembles de quatre empilements de cellules élémentaires doivent bien évidemment être identiques de telle sorte que les pôles de même polarité puissent être connectés à des points communs. Comme on l'a dit précédemment, ce montage a l'avantage d'assurer l'absence de courant de fuite dans la culasse. Cependant, il présente l'inconvénient de ne pas pouvoir relier aisément la culasse à une masse. Aussi, il ne répond pas aux contraintes de sécurité de montage d'une source de courant à tension élevée sur les véhicules automobiles. En effet, la réglementation des véhicules automobiles impose qu'un circuit à haute tension (c'est-à-dire supérieure à 100V) soit complètement isolé de la masse du véhicule.

Dans un deuxième mode de réalisation, représenté à la figure 2, les quatre empilements de cellules élémentaires 1, 2, 3, 4 sont montés comme dans le cas précédent sur une culasse 15 qui se distingue cependant de la précédente par le fait que les connections des connecteurs des faces des empilements de cellules élémentaires qui sont au contact de la culasse ne comportent pas de point commun. Dans ce deuxième mode de réalisation, les connecteurs des pôles positifs 1B et 2B des empilements de cellules élémentaires 1 et 2 sont connectés chacun au connecteur d'une face négative 3A et 4A respectivement des empilements de cellules élémentaires 3 et 4 par des circuits de liaison 18' et 18" respectivement. Il ressort de ce montage que l'ensemble constitué par l'empilement de cellules élémentaires 1 et l'empilement de cellules élémentaires 4 sont montés en série, et que cet ensemble est lui-même en parallèle de l'ensemble constitué par l'empilement de cellules élémentaires 2 et de l'empilement de cellules élémentaires 3 qui sont montés en série. Comme dans le cas précédent, les connecteurs des faces négatives des empilements de cellules élémentaires 1 et 2, sont connectés par des liaisons 10 et 20 à une borne d'utilisation négative 9A. De même, les faces positives 3B et 4B des empilements de cellules élémentaires 3 et 4, sont connectés par l'intermédiaire des liaisons 30 et 40 à une borne d'utilisation positive 9B. Ces circuits se distinguent du cas précédent en ce que seulement l'une des liaisons d'une borne d'utilisations négative ou positive avec les faces positive ou négative correspondantes des empilements de cellules élémentaires a besoin de comporter des diodes. Dans l'exemple représenté sur la figure, les diodes 31 et 41 ont été disposées sur des liaisons entre les faces positives 3B d'une part et 4B d'autre part des empilements de cellules élémentaires 3 et 4 et la borne d'utilisation positive 9B.

Mais, ces diodes pourraient être disposées dans les liaisons des faces négatives 1A et 2A, avec la borne d'utilisation négative 9A. Dans ce cas, les diodes devraient être orientées en sens inverse de ce qu'elles sont sur la figure.

Comme dans le cas précédent, pour assurer l'équilibre des tensions, les empilements de cellules élémentaires 1 et 2 doivent comporter le même nombre de cellules élémentaires. De même, les empilements de cellules élémentaires 3 et 4 doivent comporter chacun le même nombre de cellules élémentaires. Dans ce montage, les deux liaisons 18' et 18" entre les pôles, réalisés à l'intérieur de la culasse 15, sont à des potentiels a priori très voisins. Par très voisins on entend comme on l'a dit précédemment inférieurs à 5V, de préférence inférieurs à 2V, de préférence encore inférieurs à 1V, et mieux encore inférieurs à 0,5V. Pour éviter tout déséquilibre des tensions, il est nécessaire que les deux groupes séparés d'empilements de cellules élémentaires fonctionnent simultanément, et par conséquent qu'ils soient alimentés tous les deux complètement. Comme dans le cas précédent, le montage évite des fuites de courant à l'intérieur de la culasse, ce qui limite les problèmes de corrosion. Mais, il n'assure pas une sécurité électrique complète car il ne permet pas de relier la culasse à la masse. Aussi, ce mode de montage n'est pas adapté au montage d'un générateur électrique à pile à combustible de tension élevée, supérieure à 100V par exemple, sur un véhicule automobile. Dans ce deuxième mode de réalisation, le nombre d'empilement de cellules élémentaires peut être supérieur à quatre, mais doit être un nombre pair, les empilements de cellules élémentaires étant associés deux par deux et connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un pôle positif et d'un pôle négatif à travers la culasse. Les empilements de cellules élémentaires doivent être adaptés pour que tous les empilements de cellules élémentaires connectés à la culasse par l'intermédiaire de leurs faces positives comportent le même nombre de cellules élémentaires, et pour que tous les empilements de cellules élémentaires coopérant avec la culasse par l'intermédiaire de leurs faces négatives comportent également le même nombre de cellules élémentaires. Dans un troisième mode de réalisation, représenté à la figure 3, les quatre empilements de cellules élémentaires 100, 200, 300 et 400 comportent le même nombre de cellules élémentaires et sont disposés en étoile sur la culasse 50 par l'intermédiaire de leurs pôles négatifs. A l'intérieur de la culasse qui, comme dans les cas précédents, comporte des arrivées de fluide 6, 6' et 6" et des évacuations de fluide 7, 7', 7", les faces négatives 100A, 200A, 300A, 400A, des quatre empilements de cellules élémentaires 100, 200, 300, 400 sont connectées par l'intermédiaire d'un circuit 80 à un point neutre 80N qui est lui-même connecté à la borne négative d'utilisation 29A de la pile à combustible. Les connections des faces positives 100B, 200B, 300B, 400B des quatre empilements de cellules élémentarise sont connectées à une borne positive d'utilisation 29B de la pile à combustible par un circuit 290. 300, 400, Chacun des empilements de cellules élémentaires 100, 200, est connecté au circuit 290 par l'intermédiaire de diodes 111, 211, 311, 411, qui empêchent la circulation de courants inverses dans les empilements de 20 cellules élémentaires. Dans ce mode de réalisation, en outre, les pôles positifs des empilements de cellules élémentaires étant reliés à une même borne d'utilisation positive 29B, il est possible de relier la borne d'utilisation positive à la masse. Pour cela, la borne positive d'utilisation 29B est connectée par 25 l'intermédiaire d'un circuit 60 à la masse du véhicule, le circuit 60 comportant une résistance d'isolement 61 importante, supérieure à 10 KSI, de préférence supérieure à 100 KS2, et de préférence supérieure à 500 KSI. En fonctionnement normal, il n'y a pas de courant de fuite entre le pôle d'utilisation positive et la masse du véhicule. 30 Cependant, si un courant de fuite apparaît, ce courant de fuite se traduit par une tension aux bornes de la résistance d'isolement 61. Cette tension est mesurée par un voltmètre 62 branché entre la masse et la liaison entre la borne d'utilisation 29B et la résistance d'isolement 61, de façon à détecter toute variation de tension qui pourrait être le signe d'un courant de fuite, ce qui permet, en particulier, de détecter une augmentation sensible de la conductivité d'un fluide transitant par la culasse. Le voltmètre 62 est relié à un boîtier électronique 63 de commande de la pile à combustible, qui peut envoyer à la pile à combustible des consignes soit d'adaptation de son mode de fonctionnement, soit d'arrêt de sécurité. Ce montage qui permet une liaison de la borne d'utilisation positive à la terre par l'intermédiaire d'une résistance d'isolement, à l'avantage de pouvoir être monté sur un véhicule automobile en respectant les contraintes de sécurité imposées par les réglementations. Cela s'applique en particulier à des piles à combustible qui permettent de fournir des tensions supérieures à 100V et par exemple des tension de 200V, voire de 400V, qui peuvent être utilisées pour l'alimentation du moteur d'un véhicule à propulsion électrique. Comme dans le cas précédent, les quatre empilements de cellules élémentaires doivent fonctionner simultanément de la même façon. Avec ce montage, le nombre d'empilement de cellules élémentaires peut être quelconque. En effet, toutes les faces négatives des empilements de cellules élémentaires sont reliées à la culasse, et toutes les cellules élémentaires sont montées en parallèle. Il en résulte que toutes les faces négatives des piles à combustible peuvent être reliées à un point neutre 80N quelque soit le nombre d'empilement de cellules élémentaires, et toutes les faces positives de ces cellules élémentaires peuvent être reliées en parallèle à une borne d'utilisation positive 29B. La seule contrainte est que tous les empilements de cellules élémentaires aient le même nombre de cellules élémentaires, de façon à générer les mêmes tensions ou les mêmes forces électromotrices.

Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, c'est la borne d'utilisation positive qui est reliée à la masse par une résistance d'isolement. Mais, de façon alternative, on peut relier la borne d'utilisation négative à la masse et mesurer la tension entre cette borne et la masse. Ce mode de réalisation alternatif apporte les mêmes avantages que le mode de réalisation précédent.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Pile à combustible du type comprenant une pluralité d'empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4, 100, 200, 300, 400) alimentées en fluides carburant, comburant et caloporteur, chaque empilement ayant une face négative (1A, 2A, 3A, 4A, 100A, 200A, 300A, 400A) comportant un connecteur électrique négatif et une face positive (1B, 2B, 3B, 4B, 100B, 200B, 300B, 400B) comportant un connecteur électrique positif, et une culasse (5, 15, 50) sur laquelle sont montés les empilements de cellules élémentaires par l'intermédiaire d'une de leur face positive ou négative, les empilements étant connectés entre eux et à une borne négative d'utilisation (9A, 29A) et une borne positive d'utilisation (9B, 29B), la culasse assurant la distribution des fluides dans les différents empilements élémentaires et la connexion électrique entre les connecteurs des faces positive ou négative des empilements de cellules élémentaires en contact avec la culasse, caractérisée en ce que les empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4, 100, 200, 300, 400) sont connectés entre eux et aux bornes d'utilisation (9A, 9B, 29A, 29B) de façon à ce que les potentiels des faces (1B, 2B, 3A, 4A, 100A, 200A, 300A, 400A) connectées par l'intermédiaire de la culasse soient voisins lorsque la pile est en fonctionnement.

2. Pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nombres de cellules élémentaires de chaque empilement de cellules élémentaires et les moyens de distribution des fluides par la culasse sont adaptés pour que, lorsque la pile à combustible est en fonctionnement, les différences de potentiel électrique aux bornes des deux empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4, 100, 200, 300, 400) connectées à la même borne (9A) d'utilisation soient sensiblement égaux.

3. Pile à combustible selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les connections (8, 18', 18", 80) des empilements decellules élémentaires à travers la culasse (5, 15, 50) sont tels que au moins deux empilements de cellules élémentaires (1, 2, 3, 4, 100, 200, 300, 400) sont branchés en parallèle.

4. Pile à combustible selon la revendication 3, caractérisé en ce que les connections (8, 80) des empilements de cellules élémentaires à travers la culasse sont tels que toutes les cellules sont connectées à un point commun (8N, 80N).

5. Pile à combustible selon la revendication 4, caractérisé en ce que tous les empilements de cellules élémentaires (100, 200, 300, 400) sont connectés entre eux à travers la culasse, par leurs faces (100A, 200A, 300A, 400A) ayant la même polarité, à un point commun (80N) qui est connecté à une borne d'utilisation (29A).

6. Pile à combustible selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une borne d'utilisation (29B) est reliée à la masse par une impédance d'isolement (61).

7. Pile à combustible selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un moyen (62) de mesure de la tension entre la borne d'utilisation (29B) reliée à la masse par une impédance d'isolement (61) et la masse, et en ce que le moyen (62) de mesure de la tension entre la borne d'utilisation reliée à la masse par une impédance d'isolement et la masse est relié à un moyen (63) de commande de la pile à combustible pour lui transmettre la mesure de tension.

8. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que au moins une connexion (10, 20, 30, 40, 290) d'un empilement de cellules élémentaires et d'une borne d'utilisation comprend un dispositif (11, 21, 31, 41, 211, 212, 213, 214) du type diode.

9. Pile à combustible selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle constitue une source de puissance d'un véhicule automobile.