ELEMENT RESSORT, DISPOSITIF DE SERRAGE POUR UN EMPILEMENT ELECTROCHIMIQUE, ET ASSEMBLAGE FORME PAR LE DISPOSITIF DE SERRAGE ET L'EMPILEMENT ELECTROCHIMIQUE

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de serrage et notamment aux dispositifs de serrage pour les empilements électrochimiques. Lesdits empilements électrochimiques considérés sont en particulier des empilements du type SOEC ou SOFC susceptibles de fonctionner à des températures supérieures à 700°C.

L'invention concerne en particulier un dispositif de serrage pourvu d'un élément ressort destiné à exercer un effort conduisant au serrage, voire à l'écrasement de l'empilement électrochimique. L'élément ressort, selon les termes de la présente invention, est notamment un assemblage de deux rondelles ressort de forme généralement tronconique et dont la conicité est orientée selon deux directions opposées. Cette élément ressort est également pourvu de moyens de thermalisation, et plus particulièrement d'un conduit fluidique dans lequel un fluide de refroidissement est susceptible de s'écouler afin de maintenir ledit élément ressort dans une gamme de températures pour laquelle l'effort exercé par ledit élément varie peu.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

La figure 1 représente un dispositif électrochimique 100 connu de l'état de la technique et décrit dans le document FR 3 045 215 Al.

Le dispositif électrochimique comprend un empilement 200 à oxydes solides fonctionnant à haute température enserré entre deux plaques de serrage 300 et 310 pouvant fonctionner soit en mode électrolyseur, soit en mode pile à combustible. Des tiges de serrage, s'étendant entre les deux plaques de serrage, sont par ailleurs mises en œuvre afin de maintenir le serrage de l'empilement par les plaques de serrage.

Le dispositif électrochimique 100 est généralement désigné sous l'un ou l'autre des acronymes anglo-saxon « SOEC » (« Solid Oxide Electrolyser Cell ») ou « SOFC » (« Solid Oxide Full Cell ») lorsqu'il fonctionne, respectivement, en mode électrolyseur ou en mode pile à combustible.

L'empilement 200, tel qu'illustré à la figure 2, comprend un empilement 200 de cellules électrochimiques élémentaires 210 entre lesquelles viennent s'interposer des interconnecteurs 230 destinés à assurer un contact électrique entre les cellules électrochimiques élémentaires. Ces interconnecteurs comprennent également des canaux permettant l'évacuation et/ou la distribution de gaz au niveau des cellules élémentaires.

Chaque cellule électrochimique élémentaire comprend un électrolyte 210e intercalé entre une anode 210a et une cathode 210c.

Tout au long de la description de la présente demande, par « anode », « cathode » et « électrolyte », on entend des éléments de forme généralement plane, par exemple sous forme de couche, qui comprennent deux faces principales essentiellement parallèles et reliées par un contour.

L'anode et la cathode de chaque cellule électrochimique élémentaire comprennent généralement une couche poreuse, tandis que l'électrolyte forme une couche dense et étanche.

Chaque interconnecteur disposé de part et d'autre d'une cellule électrochimique forme, respectivement, avec l'anode un compartiment anodique 230a de distribution et de collecte de gaz, et avec la cathode un compartiment cathodique 230c de distribution et de collecte de gaz.

En fonctionnement, l'anode et la cathode sont le siège de réactions électrochimiques, tandis que l'électrolyte permet le transport d'ions de la cathode vers l'anode, ou inversement selon que le dispositif électrochimique fonctionne en mode électrolyseur ou en mode pile à combustible.

Ainsi en mode électrolyseur, le compartiment cathodique permet un apport de vapeur d'eau et une évacuation des produits de réduction de l'eau, notamment de l'hydrogène, tandis que le compartiment anodique assure, via un gaz drainant, l'évacuation du dioxygène produit de l'oxydation des ions O ^2- migrant de la cathode vers l'anode. Le mécanisme d'électrolyse (mode « SOEC ») de la vapeur d'eau par une cellule électrochimique élémentaire est illustré à la figure 3. Au cours de cette électrolyse, la cellule électrochimique élémentaire est alimentée par un courant circulant de la cathode vers l'anode. La vapeur d'eau distribuée par le compartiment cathodique est alors réduite sous l'effet du courant selon la demi-réaction suivante :

2 H ₂ O + 4 e" -> 2 H ₂ + 2 O ² ’.

Le dihydrogène produit lors de cette réaction est alors évacué, tandis que les ions O ^2- produits lors de cette réduction migrent de la cathode vers l'anode, via l'électrolyte, où ils sont oxydés en dioxygène selon la demi-réaction :

2 O O ₂ + 4 e;

Le dioxygène ainsi formé est quant à lui évacué par le gaz drainant circulant dans le compartiment anodique.

L'électrolyse de la vapeur d'eau répond à la réaction suivante :

2 H ₂ O -> 2 H ₂ + O ₂ .

En mode pile à combustible (« SOFC »), de l'air est injecté dans le compartiment cathodique où l'oxygène se réduit alors en ions O ^2- . Ces ions O ^2- migrent alors vers l'anode et réagissent avec du dihydrogène circulant dans le compartiment anodique pour former de l'eau.

Le fonctionnement en mode pile à combustible permet la production d'un courant électrique.

L'optimisation du fonctionnement d'un tel dispositif électrochimique connu de l'état de la technique doit toutefois répondre à certaines contraintes.

Notamment, il est nécessaire d'avoir une isolation électrique entre deux interconnecteurs successifs sous peine de court-circuiter la cellule électrochimique élémentaire. Un bon contact électrique et une surface de contact suffisante entre une cellule électrochimique élémentaire et un interconnecteur peut également être nécessaire. La plus faible résistance ohmique possible est alors recherchée entre cellules et interconnecteurs. Celle-ci dépend des matériaux en regard mais également du niveau de serrage de l'empilement. Par ailleurs, il faut disposer d'une étanchéité entre les compartiments anodiques et cathodiques sous peine d'avoir une recombinaison des gaz produits entraînant une baisse de rendement et surtout l'apparition de points chauds endommageant l'empilement. De nouveau, cette étanchéité dépend de la conception des joints et des matériaux utilisés mais également du niveau de serrage de l'empilement.

Enfin, il est préférable d'avoir une bonne distribution des gaz à la fois en entrée et en récupération des produits sous peine de perte de rendement, d'inhomogénéité de pression et de température au sein des différentes cellules électrochimiques élémentaires, voire de dégradations rédhibitoires desdites cellules.

Le dispositif électrochimique 100 tel que représenté à la figure 1, par un choix de matériaux formant les tiges et les plaques de serrage, permet de répondre favorablement aux requis précités tant que l'empilement 200 contient moins de 25 cellules électrochimiques élémentaires. Toutefois, dès lors que l'empilement comprend un nombre de cellules électrochimique élémentaires excédant 25, ce dernier est susceptible de présenter une dilatation à haute température difficile à prévoir, et rend, par voie de conséquence, le dimensionnement des tiges et des plaques de serrage compliqué.

L'invention a donc pour but de proposer un dispositif de serrage pour enserrer un empilement électrochimique permettant d'accommoder un grand nombre, par exemple supérieur à 25, de cellules électrochimiques élémentaires.

L'invention a également pour but de proposer un dispositif de serrage dont la dilatation reste limitée lorsqu'il est soumis à de hautes températures et notamment des températures supérieures à 700°C.

L'invention a également pour but de proposer un assemblage qui comprend le dispositif de serrage et un empilement électrochimique.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Les buts sont, au moins en partie, atteints par un élément ressort pourvu de deux soufflets dits, respectivement, soufflet interne et soufflet externe, montés de manière coaxiale autour d'un axe de révolution XX', et entre lesquels est ménagé un espace annulaire formant un circuit fluidique. Selon un mode de réalisation, l'espace annulaire est également délimité au niveau d'une première extrémité et d'une deuxième extrémité par, respectivement, une première embase et une deuxième embase, la première embase et la deuxième embase présentant chacune une symétrie de révolution autour de l'axe de révolution XX'.

Selon un mode de réalisation, ledit élément ressort comprend un orifice d'alimentation en fluide et un orifice d'évacuation dudit fluide coopérant avec le circuit fluidique.

Selon un mode de réalisation, l'orifice d'alimentation est formé dans la première embase tandis que l'orifice d'évacuation est formé dans la deuxième embase.

Selon un mode de réalisation, l'élément ressort comprend un canal d'alimentation connecté à l'orifice d'alimentation et un canal d'évacuation connecté à l'orifice d'évacuation, lesdits canal d'alimentation et canal d'évacuation étant destinés à être connectés à un système de circulation d'un fluide caloporteur, avantageusement, le canal d'alimentation et le canal d'évacuation sont réalisés d'un seul tenant avec le soufflet interne, le soufflet externe, la première embase et la deuxième embase.

Selon un mode de réalisation, l'élément ressort comprend au moins un des matériaux choisis parmi : un superalliage à base de nickel, par exemple en lnconel®718.

L'invention concerne également un dispositif de serrage pour un empilement électrochimique, ledit dispositif comprend :

- deux plaques de serrage dites, respectivement, plaque de serrage supérieure et plaque de serrage inférieure, en regard l'une de l'autre par une de leur face, dites, respectivement, face interne supérieure et face interne inférieure, et entre lesquelles est destiné à être enserré un empilement électrochimique ;

- l'élément ressort selon la présente invention, ledit élément ressort étant agencé pour serrer les deux plaques de serrage contre l'empilement électrochimique susceptible d'être enserré entre lesdites plaques de serrage ;

- un moyen de maintien destiné à maintenir le serrage, imposé par l'élément ressort aux plaques de serrage.

Selon un mode de réalisation, le moyen de maintien comprend une plaque embase, l'élément ressort étant en appui d'une part contre une face interne de la plaque embase et, d'autre part, contre une face externe supérieure de la plaque de serrage supérieure, et opposée à la face interne supérieure.

Selon un mode de réalisation, l'au moins un moyen de maintien comprend en outre au moins deux tirants agencés pour ajuster la distance entre la plaque embase et la plaque de serrage inférieure afin d'imposer une compression l'élément ressort.

Selon un mode de réalisation, les au moins deux tirants sont montés pivotants, par une première extrémité, sur un contour périphérique de la plaque de serrage inférieure, tandis que la plaque embase comprend des encoches destinées à être traversées par les tirants, chaque tirant comprend un filetage qui s'étend à partir d'une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité et coopérant avec un écrou.

L'invention concerne également un assemblage électrochimique qui comprend :

- un dispositif de serrage selon la présente invention,

- un empilement électrochimique à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température et comprenant au moins une cellule électrochimique élémentaire, ledit empilement étant enserré entre la plaque de serrage supérieure et la plaque de serrage inférieure, et de manière à exercer un effort d'écrasement prédéterminé sur ledit empilement.

Selon un mode de réalisation, une plaque terminale supérieure et une plaque terminale inférieure viennent s'intercaler entre l'empilement électrochimique et, respectivement, la plaque de serrage supérieure et la plaque de serrage inférieure.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un élément ressort, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 représente, selon une vue en perspective, un dispositif électrochimique connu de l'état de la technique (FR 3 045 215 Al), et sur lequel la présente invention est susceptible d'être mise en œuvre ; La figure 2 est une vue schématique éclatée d'un empilement de deux cellules électrochimiques élémentaires connu de l'état de la technique et susceptible d'être mise en œuvre dans le cadre de la présente invention ;

La figure 3 est une vue schématique montrant le principe de fonctionnement d'une cellule électrochimique élémentaire en mode électrolyseur à oxydes solides à haute température (SOEC), les flèches représentent la circulation des gaz au niveau des électrodes, notamment les flèches en trait plein représentent la circulation des gaz réactifs ou produits de réaction, tandis que la flèche en traits interrompus représente la circulation de gaz drainant ;

La figure 4 est une représentation schématique selon un plan de coupe d'un dispositif de serrage serrant un empilement électrochimique selon la présente invention ;

La figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un élément ressort susceptible d'être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention ;

La figure 6 est une représentation schématique selon un plan de coupe passant par un axe de révolution XX' d'un élément ressort susceptible d'être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention ;

La figure 7 est une représentation schématique, selon une vue en perspective, d'un dispositif de serrage mettant en œuvre l'élément ressort de la figure 5 ;

La figure 8 est une représentation graphique de l'effort (E en N sur l'axe vertical) exercé par l'élément ressort en fonction d'un écrasement (D en mm, sur l'axe horizontal) d'un empilement électrochimique de 25 cellules élémentaires ; et

Les figures 9a et 9b sont des représentations schématiques de deux phases de mise en compression d'un empilement électrochimique avec le dispositif de serrage selon la présente invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

La présente invention concerne un élément ressort formé par deux soufflets, dits respectivement soufflet interne et soufflet externe, montés de manière coaxiale, et entre lesquels est ménagé un espace annulaire formant un circuit fluidique. Le circuit de circulation fluidique autorise notamment la circulation d'un fluide caloporteur entre un orifice d'admission et un orifice d'évacuation à des fins de thermalisation dudit élément ressort.

La présente invention concerne également un dispositif de serrage pourvu de deux plaques de serrage entre lesquelles un empilement, par exemple un empilement électrochimique, est destiné à être enserré. En particulier, le dispositif selon la présente invention comprend l'élément ressort. L'élément ressort est notamment agencé pour transmettre un effort aux plaques de serrage, afin d'imposer un écrasement audit empilement électrochimique.

Le circuit fluidique de l'élément ressort autorise ainsi la circulation d'un fluide dans le volume de l'élément ressort de manière à limiter, voire prévenir, la dilatation dudit élément ressort lorsqu'il est soumis à des températures élevées, et notamment à des températures supérieures à 700 °C.

Ainsi, le dispositif de serrage est avantageusement mis en œuvre dans un assemblage qui comprend un empilement électrochimique enserré entre les deux plaques de serrage.

La suite de l'énoncé décrit, en relation avec les figures 4 à 8, 9a et 9b, un dispositif de serrage 400.

Ledit dispositif de serrage 400 est représenté avec un empilement, et notamment un empilement électrochimique 200, enserré entre deux plaques de serrages dites, respectivement, plaque de serrage supérieure 410 et plaque de serrage inférieure 420.

Par « plaque de serrage », on entend une plaque de forme généralement plane, qui comprend deux faces principales reliées par un contour, et qui lorsqu'elles sont assemblées par paires sont destinées à maintenir la cohésion d'un empilement, par exemple d'un empilement électrochimique.

Par « empilement électrochimique », on entend un empilement de cellules électrochimiques élémentaires. La plaque de serrage supérieure 410 comprend deux faces principales dites, respectivement, face interne supérieure 410a et une face externe supérieure 410b essentiellement parallèles et reliées par un contour supérieur 410c.

La plaque de serrage inférieure 420 comprend deux faces principales dites, respectivement, face interne inférieure 420a et une face externe inférieure 420b essentiellement parallèles et reliées par un contour inférieur 420c.

La plaque de serrage supérieure 410 et la plaque de serrage inférieure 420 sont notamment agencées de sorte que la face interne supérieure 410a et la face interne inférieure 420a soient en regard l'une de l'autre.

L'espace délimité par la face interne supérieure 410a et la face interne inférieure 420a est destiné à loger l'empilement, et plus particulièrement l'empilement électrochimique 200.

Le dispositif de serrage 400 comprend également un élément ressort 500. L'élément ressort 500 est notamment agencé pour exercer un effort qui conduit au serrage de l'empilement électrochimique 200 par la plaque de serrage supérieure 410 et la plaque de serrage inférieure 420 (figure 4).

L'élément ressort 500 est pourvu de deux soufflets dits, respectivement, soufflet interne 501 et soufflet externe 502, montés de manière coaxiale autour d'un axe de révolution XX', et entre lesquels est ménagé un espace annulaire formant un circuit fluidique 510 (figures 5 et 6). L'espace annulaire est également délimité au niveau d'une première extrémité 521 et d'une deuxième extrémité 522 par, respectivement, une première embase 521a et une deuxième embase 522a.

La première embase 521a et la deuxième embase 522a comprennent chacune deux faces principales reliées par un contour. Plus particulièrement, chacune de ces embases 521a et 522a présente une symétrie de révolution autour de l'axe de révolution XX', ledit axe de révolution XX' étant perpendiculaire aux faces principales de chacune des embases 521a et 522a. Chaque embase peut également comprendre une ouverture traversante donnant accès à un volume interne du soufflet interne.

L'élément ressort 500 comprend par ailleurs un orifice d'alimentation 521b en fluide et un orifice d'évacuation 522b dudit fluide coopérant avec le circuit fluidique. De manière avantageuse, l'orifice d'alimentation 521b est formé dans la première embase 521a tandis que l'orifice d'évacuation 522b est formé dans la deuxième embase 522a.

Plus particulièrement, l'orifice d'alimentation 521b émerge du contour de la première embase 521a, tandis que l'orifice d'évacuation 522b émerge du contour de la deuxième embase 522a.

L'élément ressort 500 peut également comprendre un canal d'alimentation

551 connecté à l'orifice d'alimentation 521b et un canal d'évacuation 552 connecté à l'orifice d'évacuation 522b (figure 5). Le canal d'alimentation 551 et canal d'évacuation

552 sont notamment destinés à être connectés à un système de circulation d'un fluide caloporteur. Avantageusement, le canal d'alimentation 551 et le canal d'évacuation 552 sont réalisés d'un seul tenant avec le soufflet interne, le soufflet externe, la première embase et la deuxième embase.

La mise en œuvre du circuit fluidique 510 permet ainsi d'imposer la circulation d'un fluide, d'une dans le circuit fluidique 510 à des fins de thermalisation de l'élément ressort 500 (figure 6).

De manière particulièrement avantageuse, il est possible d'imposer la circulation d'un fluide de refroidissement dans le circuit fluidique 510. La circulation du fluide de refroidissement peut notamment être adaptée pour maintenir l'élément ressort 500 dans une gamme de températures pour lesquelles les propriétés mécaniques ne subissent que peu, voire pas, de variations. En d'autres termes, la circulation d'un fluide de refroidissement dans le circuit fluidique 510 permet de limiter la variation de l'effort exercé par l'élément ressort 500 lorsque ce dernier se trouve à proximité d'une source de chaleur. À cet égard, un empilement électrochimique 200 à oxydes solides de type SOEC/SOFC est connu pour fonctionner à haute température, et notamment à des températures supérieures à 700°C, et peut, par voie de conséquence, générer un échauffement, par radiation ou par conduction, de l'élément ressort 500. Cet échauffement, source de dilatation de l'élément ressort 500, se traduit, sans autres précautions, généralement par une variation de l'effort exercé par ce dernier qui risque ultimement de causer une rupture d'étanchéité au sein de l'empilement électrochimique. La mise en œuvre d'une thermalisation de l'élément ressort 500 par la circulation d'un fluide de refroidissement permet ainsi de limiter le risque de rupture d'étanchéité.

L'élément ressort 500 peut de manière avantageuse comprendre au moins l'un des alliages choisi parmi : 310s, Inconel 718, Inconel 625.

À cet égard, l'Inconel 718 présente une résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques sur une large gamme de températures qui en font un alliage de choix lorsque les applications considérées mettent en œuvre des températures pouvant atteindre 700°C.

L'élément ressort 500 peut être formé par une technique de fabrication additive, et notamment par fabrication 3D. Le dimensionnement du l'élément ressort 500 peut être exécuté de sorte que ce dernier présente une raideur donnée. Par exemple, l'élément ressort peut être dimensionné de manière à pouvoir appliquer un effort suffisant pour assurer l'étanchéité de l'empilement électrochimique enserré entre les deux plaques de serrage 410 et 420. À cet égard, la figure 8 est une représentation graphique d'un écrasement D d'un empilement électrochimique formé de 25 cellules électrochimiques élémentaire en fonction de l'effort exercé par l'élément ressort 500.

Sur ce graphique, il apparait qu'un écrasement D de 50 mm de l'empilement électrochimique 200 est associé à un effort exercé par l'élément ressort de 2000 N. Cet empilement, lorsqu'il est soumis à un échauffement, notamment un échauffement à une température égale à 900°C, est susceptible de subir une dilatation d'environ 2 mm qui se traduit par une variation négligeable de l'effort effectivement exercé par l'élément ressort 500.

Le dispositif de serrage 400 comprend également un moyen de maintien 600 destiné à maintenir le serrage, imposé par l'élément ressort 500 aux plaques de serrage (figure 4).

En particulier, le moyen de maintien 600 comprend au moins deux tirants 610a et 610b, ainsi qu'une plaque embase 620. La plaque embase 620 est pourvue de deux faces principales dites, respectivement, face interne 620a et face externe 620b et reliées par un contour 620c. Plus particulièrement, la plaque embase 620 est en regard de la face externe supérieure 410b par sa face interne 620a, et l'élément ressort 500 se trouve entre la plaque embase 620 et la plaque de serrage supérieure 410, en appui, respectivement, contre la face interne 620a et la face externe supérieure 410b.

Par ailleurs, les au moins deux tirants 610a et 610b s'étendent entre la plaque de serrage inférieure et la plaque embase pour permettre un assemblage desdites plaques et ajuster la distance qui les sépare. Plus particulièrement, cet ajustement de la distance entre la plaque de serrage inférieure et la plaque embase est destiné à mettre en compression l'élément ressort 500 de sorte que ce dernier exerce un effort qui se traduit par le serrage de l'empilement électrochimique entre les plaques de serrage 410 et 420.

Les au moins deux tirants 610a et 610b peuvent, selon un premier aspect, traverser des ouvertures traversantes ménagées dans la plaque embase 620 et la plaque de serrage supérieure 410, et coopérer avec des moyens de serrage, par exemple des écrous, au niveau des ouvertures traversantes.

Selon un deuxième aspect, les au moins deux tirants 610a et 610b peuvent avantageusement être montés pivotants, par une première extrémité, sur le contour 420c de la plaque de serrage inférieure 420 (figures 4). Selon ce deuxième aspect, la plaque embase 620 comprend des encoches 612a et 612b destinées à être traversées par les tirants 610a et 610b (figure 7). À l'instar du premier aspect, des moyens de serrage, par exemple des écrous, coopèrent avec les au moins deux tirants au niveau des encoches 612a et 612b.

De manière avantageuse, la plaque embase 620, la plaque de serrage supérieur 410 et l'élément ressort 500 peuvent former une pièce monobloc. Cette pièce monobloc peut être obtenue par un procédé de fabrication additive, et notamment par fabrication 3D. Selon cet agencement, un fluide, et notamment un fluide de refroidissement, peut circuler dans le canal fluidique 510 de l'élément ressort 500. Lors de cette circulation, le fluide de refroidissement, par exemple de l'eau, subit un échauffement susceptible de la transformer en vapeur en vapeur d'eau. Cette vapeur d'eau peut avantageusement être injectée dans l'empilement électrochimique 200.

De manière particulièrement avantageuse, la plaque embase comprend un orifice, dit orifice de montage 630 (figure 7), dans l'alignement de l'axe de révolution XX' de l'élément ressort 500. Cet orifice de montage est notamment mis en œuvre pour l'écrasement de l'empilement électrochimique 200.

À cet égard, les figures 9a et 9b sont des illustrations du montage d'un empilement électrochimique 200 et du dispositif de serrage.

Ce montage comprend, dans un premier temps, une phase de compression de l'empilement électrochimique 200 disposé entre les deux plaques de serrage 410 et 420. Lors de cette phase de compression, un vérin 800, traversant l'orifice de montage 630, vient appliquer un effort, par exemple de 2000 N, contre la face externe supérieure 410b de manière à écraser l'empilement électrochimique 200 (figure 9a). Cette phase de compression peut faire intervenir des cycles thermiques. Par exemple, la compression peut, dans un premier temps, intervenir à température ambiante ou à une température inférieure à 200 °C. L'assemblage ainsi compressé peut être chauffé, par exemple à une température supérieure à 700°C, puis refroidi à sa température initiale tout en maintenant l'effort exercé par le vérin.

Le montage comprend également une deuxième phase lors de laquelle les tirants 610a et 610b sont positionnés dans les encoches 612a et 612b de manière à assembler la plaque de serrage inférieure 420 avec la plaque embase 620. Cette deuxième phase comprend également le positionnement d'écrous 611a et 611b coopérant avec les tirants 610a et 610b au niveau de la face externe supérieure 610b de sorte que l'élément ressort 500 applique l'effort initialement exercé par le vérin.

Le dispositif de serrage 400 selon la présente invention permet ainsi d'exercer un effort constant sur l'empilement électrochimique indépendamment de la température dudit empilement. Ce dispositif permet également d'envisager l'empilement d'un nombre relativement important, notamment supérieur 25 voire supérieur à 50, de cellules électrochimiques élémentaires.

Par ailleurs, le liquide de refroidissement circulant dans le canal de circulation fluidique peut comprendre de l'eau. Cette dernière rejetée sous forme de vapeur d'eau au niveau de la deuxième extrémité du ressort peu avantageusement être valorisée, et notamment être injectée dans l'empilement électrochimique en tant que réactif. Cet aspect contribue à l'amélioration du rendement énergétique de l'empilement électrochimique.

Enfin, ce dispositif de serrage reste relativement compact.

L'invention concerne également un assemblage électrochimique qui comprend :

- un dispositif de serrage 400 selon la présente invention,

- un empilement électrochimique 200 à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température et comprenant au moins une cellule électrochimique élémentaire, ledit empilement étant enserré entre la plaque de serrage supérieure et la plaque de serrage inférieure, et de manière à exercer un effort d'écrasement prédéterminé sur ledit empilement.

L'assemblage peut également comprendre une plaque terminale supérieure et une plaque terminale inférieure qui viennent s'intercaler entre l'empilement électrochimique 200 et, respectivement, la plaque de serrage supérieure 410 et la plaque de serrage inférieure 420.