Les coeurs de piles

Afin de réduire les coûts des piles à combustible, notre société développe, produit et commercialise le composant actif principal d'une pile à combustible, appelé coeur de pile. Il est constitué d'une membrane polymère sur laquelle sont rapportées une anode, siège de l'oxydation de l'hydrogène, et une cathode, siège de la réduction de l'oxygène de l'air. Les techniques développées et optimisées ont été choisies parmis les plus simples, transférables le plus facilement au niveau industriel. Ces techniques basées principalement sur le dépôt d'encres par pulvérisation et enduction sur des fibres ou des matériaux polymères présentent, outre l'avantage d'être peu coûteuses, des niveaux de performances électrochimiques très élevées.

Ces composants entrent dans la composition de pile à combustible quelles que soient leurs gammes de puissance et leurs applications. Leur taille varie de quelques cm² à quelques centaines de cm² et le nombre de cellules empilées d'une dizaine à plusieurs centaines. Par exemple, un empilement de cellules de pile à combustible pour un véhicule électrique particulier délivrant généralement entre 50 et 70kW peut compter jusqu'à 250 cellules de 400cm². La composition de ces coeurs de pile variera en fonction des spécifications d'utilisation:

nature du combustible (hydrogène pur ou reformat)
nature du comburant (oxygène pur ou air)
température maximum (ambiante jusqu'à 100°C)
pression des réactifs
...

Les différents composants de ces coeurs de piles devront posséder des caractéristiques mécaniques cohérentes. Ainsi un des axes de développement de PaxiTech vise à étudier différents matériaux et leur assemblage afin de valider leur propriétés mécaniques et électriques, pour en tirer les performances électrochimiques optimales.

Cette activité "Composants" consiste à transformer des matériaux primaires (polymère, catalyseurs, tissu de carbone) en un assemblage membrane/électrode, en accord avec les spécifications de l'intégrateur. Ces composants se déclinent en plusieurs catégories :

Les composants de base (joints, couche de diffusion)
Les coeurs de piles plus ou moins intégrés adaptés aux spécifications du client :

3 couches : électrolyte + couches catalytiques
5 couches : 3 couches + couche de diffusion
7 couches : 5 couches + joints plats
5 couches + subgasket : 5 couches

Ils s'adressent à des fabricants ou à des utilisateurs de piles à combustibles quels que soient leurs domaines d'application (espace, résidentiel, transport, portable) :

industriels de la pile à combustible tels que des constructeurs et assembleurs développant principalement la technologie et le système (partie distribution des fluides, empilement, échanges thermiques) sans se préoccuper de la partie active électrochimique.
intégrateurs de piles à combustible cherchant à construire des prototypes de piles à combustibles pour qualifier leurs systèmes
laboratoires privés ou publics de recherche ou de développement

Ces clients de nature très diverses peuvent être des industriels désirant commercialiser des groupes électrogènes à piles à combustibles ou des industriels utilisateurs finaux de piles à combustible désirant étudier la réponse et l'intégration de démonstrateurs de ce type de source d'énergie dans leurs produits.

Des exemples de courbes de polarisation obtenues sous diverses conditions sont données sur la page Performances MEA's des MEA's.