Les Piles à Combustibles...
Architecture d’une Pile A Combustible (PAC) Cellule élémentaire
Air Air H2 H2 Architecture d’une Pile A Combustible (PAC) Cellule élémentaire d ’une PAC Cathode Electrolyte Anode Plaques bipolaires H2 Air H2 Air C A E
Architecture d’une Pile A Combustible (PAC) Les plaques bipolaires H2 Air Elles assurent la frontière entre deux cellules la tenue mécanique la séparation des réactifs de deux cellules successives. la liaison électrique entre les cellules et le circuit extérieur. Elles interviennent dans l’évacuation de l’eau des gaz non consommés de la chaleur engendrée dans l’EME* *EME = Ensemble Membrane Electrodes
Architecture d’une Pile A Combustible (PAC) Les électrodes C’est le lieu des demi-réactions d’oxydo-réduction. Elles sont le siège de phénomènes électriques, chimiques, thermiques, de transfert de masse. Elles contiennent deux zones Zone active qui est le lieu de la réaction, contient un catalyseur (Pt), du téflon (hydrophobe) et assure la conduction électrique et ionique. Zone diffusionnelle qui assure le transport des gaz jusqu’à la zone active et la conduction électrique. C A
Architecture d’une Pile A Combustible (PAC) L’électrolyte E C’est un électrolyte polymère solide Son rôle est de conduire les protons de l’anode vers la cathode. Sa conductivité ionique est fonction de son contenu en eau, celui-ci dépend des phénomènes d’électro-osmose et de diffusion inhérent à ce type d’électrolyte.
Description du phénomène électrochimique pour une pile échangeuse de protons (PEM) Hydrogène Les ions hydrogène migrent à travers l’électrolyte Les électrons migrent à travers le circuit électrique ...et 2 électrons H2 s’oxyde et libère 2 ions H+... Ion H+ Electrons Oxygène Oxygène réduit C A T L Y S E U R C A T L Y S E U R ELECTROLYTE C A T H O D E Eau A N O D E Plaque Bipolaire O2 est réduit par les électrons venant de l’anode et réagit avec les ions H+ pour former... …de l’eau!!