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WO2025242576A1 - Assembly for a fuel cell - Google Patents

Assembly for a fuel cell

Info

Publication number
WO2025242576A1
WO2025242576A1 PCT/EP2025/063608 EP2025063608W WO2025242576A1 WO 2025242576 A1 WO2025242576 A1 WO 2025242576A1 EP 2025063608 W EP2025063608 W EP 2025063608W WO 2025242576 A1 WO2025242576 A1 WO 2025242576A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base
connector
contact
assembly according
contacts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/063608
Other languages
French (fr)
Inventor
Patrice Daniel Claude BUSO
Romain Quinton
Marion Dominique Maïté SCOHY
Anthony Mathieu WANSCHOOR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Power Units SAS
Amphenol Air LB SAS
Original Assignee
Safran Power Units SAS
Amphenol Air LB SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Power Units SAS, Amphenol Air LB SAS filed Critical Safran Power Units SAS
Publication of WO2025242576A1 publication Critical patent/WO2025242576A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04552—Voltage of the individual fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to an assembly for a fuel cell.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with fuel cells used to power electrical components, such as electric motors, in transport vehicles, such as motor vehicles or aircraft.
  • a fuel cell described in document EP1528614 produces electrical energy from an electrochemical reaction between different fluids.
  • a fuel cell is supplied with hydrogen and oxygen, which react within the fuel cell to generate electrical energy.
  • a fuel cell comprises a stack of several cells aligned along a stacking axis. This stack of cells enables the electrochemical reaction with the fluids.
  • Each cell comprises an ion-conducting electrolyte surrounded by two electrodes, which are themselves surrounded by interconnecting plates.
  • the electrolyte is in the form of a proton-conducting polymer membrane, and the electrodes are in the form of a porous medium carrying a catalyst such as platinum.
  • the electrolyte and electrode assembly is called a "Membrane Electrode Assembly" (MEA).
  • MEA Membrane Electrode Assembly
  • bipolar plate The assembly of two interconnecting plates, belonging to two adjacent cells, is called a bipolar plate.
  • a bipolar plate A bipolar plate is located between the cathode of one AME and the anode of the adjacent AME. It supplies fuel (hydrogen) to a first AME on the anodic side and oxidizer (oxygen) to a second AME on the cathodic side.
  • each bipolar plate has an internal cooling circuit through which a heat transfer fluid circulates to either supply heat or remove heat produced by the exothermic reaction.
  • the current generated by the cells is collected at both ends of the stack by conductive plates called collectors.
  • the electrical power delivered by the fuel cell depends on the number of cells (voltage capacity delivered) and the active surface area of the cells (current capacity delivered).
  • the entire cell stack is held in compression between two end plates connected by a compression support system that maintains and ensures the stack's airtightness. This airtightness is achieved by means of seals interposed between the bipolar plates and the AMEs of the cells.
  • the end plates are typically massive because they must apply uniform pressure to the cell surface and remain dimensionally stable under the effect of the stack's internal pressure and temperature variations.
  • the cell voltage can be measured via male contacts that fit into slots provided in the bipolar plates, as described in document EP3284127. These slots are created in the plane of the bipolar plates by means of a specific shaping of the two metal sheets constituting the bipolar plates to create an insertion hole. An electrical wire is crimped to the back of these male contacts. All the electrical wires are bundled together in a main electrical harness. Another technique consists of soldering a contact onto the bipolar plate.
  • the invention aims to effectively remedy the aforementioned drawbacks by proposing an assembly for a fuel cell comprising:
  • each bipolar plate comprising at least one contact receiving area
  • a base connector comprising at least two base contacts, each base contact having a slotted end intended to establish local contact by pinching with the contact reception area of a corresponding bipolar plate so as to ensure an electrical connection between the base contact and the corresponding bipolar plate.
  • the invention thus provides a connector system for cell voltage measurement sockets that is quick and easy to install on the bipolar plates of the fuel cell.
  • the invention can also be easily adapted to different fuel cell sizes.
  • the invention also has the advantage of a compact design and of ensuring reliable voltage measurements at the fuel cell terminals.
  • a contact reception area is constituted by an outgrowth made in an edge of the bipolar plate.
  • the base connector comprises at least one bipolar plate separation guide intended to be inserted between two consecutive bipolar plates.
  • the base contacts are arranged in two rows of contacts parallel to each other.
  • the retaining frame is fixed on terminal plates of the fuel cell.
  • said assembly further comprises a movable connector having at least two movable contacts intended to establish an electrical connection with the base contacts.
  • the movable contacts each have an end disposed inside a portion chosen from a male portion or a female portion which is inserted on the front face inside another complementary portion chosen from a male portion or a female portion of the base connector disposed on the rear face of the base connector so as to establish electrical continuity to the bipolar plates.
  • the movable contacts of the movable connector include means for connection with electrical wires intended to be electrically connected to a voltage acquisition system.
  • the mobile connector includes at least one locking element intended to cooperate with a locking element of complementary shape made in the mobile connector so as to allow the mobile connector to be locked onto the base connector.
  • the base connector and the mobile connector include keying means to prevent reverse mounting between the mobile connector and the base connector.
  • said assembly includes at least one electrical insulation cover that can replace the base connector.
  • the electrical insulation cover includes separation guides to prevent any contact between the bipolar plates.
  • the base connector includes a rear fitting ensuring the retention of an electrical harness.
  • Figure 1 is a schematic representation of a stack of two cells of a fuel cell according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side perspective view of the bipolar plates of a fuel cell provided with protrusions intended to cooperate with a base connector according to the invention
  • Figure 3 is a perspective view of a base connector according to the invention intended to be electrically connected with the bipolar plates and of a movable connector according to the invention intended to cooperate with the base connector according to the invention;
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the interconnection between the base connector and the bipolar plates as well as between the mobile connector and the base connector according to the invention;
  • Figure 5 is a perspective view illustrating the retention of a set of base connectors against the fuel cell by means of a retaining frame according to the invention;
  • Figure 6 is a perspective view of an insulation cover according to the invention that can replace a base connector according to the invention
  • Figure 7 is a perspective view illustrating the retention of a set of insulation covers of Figure 6 against the fuel cell by means of a retaining frame according to the invention
  • FIG. 9a [Fig. 9b] Figures 9a and 9b are perspective and partial sectional views of an embodiment of a base connector according to the invention and a movable connector according to the invention.
  • the "front face” of an element is the face of that element that is opposite the bipolar plates
  • the "rear face” is the face of that element facing in the opposite direction to the bipolar plates. In other words, the observer of this element views the element from the bipolar plates of the fuel cell.
  • FIG 1 schematically shows a stack of two cells 10 of a fuel cell 11.
  • the fuel cell 11 may comprise a single cell 10 or a plurality of cells 10.
  • Each cell 10 comprises a Membrane Electrode Assembly (MEA) 12, two bipolar plates 13, and two sealing gaskets 15.
  • MEA Membrane Electrode Assembly
  • One bipolar plate 13 is common to two adjacent cells 10.
  • a voltage measurement is taken across the cells 10, between the bipolar plates 13, to monitor the health of the fuel cell.
  • the bipolar plates 13 have protrusions 17 forming contact reception areas 18 for the base contacts 23, as explained in more detail below.
  • Each protrusion 17 is formed in an edge of a corresponding bipolar plate 13.
  • a protrusion 17 extends in the plane of the bipolar plate 13 and projects beyond the rest of the edge of the bipolar plate 13.
  • the protrusion 17 has a length approximately equal to the width of a base connector 21 described below. This allows for standardization in the manufacture of the bipolar plates 13, which are identical to one another.
  • the base connector 21 is intended to establish an electrical connection with the bipolar plates 13. More specifically, the base connector 21 comprises a body 22 made of an electrically insulating material.
  • the body 22 has a trapezoidal cross-section and is compatible with other base connectors 21. Alternatively, the body 22 has a rectangular cross-section or any other shape suitable for the application.
  • the base connector 21 comprises a plurality of base contacts 23 made of an electrically conductive material, in particular copper or aluminum or an alloy based on at least one of these materials. Each base contact 23 is inserted inside a through opening 26 formed in the body 22. Each base contact 23 passes through the base connector 21 on both sides so as to be accessible from both sides of the base connector 21.
  • the base contacts 23 are advantageously arranged in at least one row of contacts R1, R2. Two adjacent base contacts 23 are separated from each other along a longitudinal extension direction L1 of a protrusion 17, or of an edge of a bipolar plate 13, and along a vertical direction L2 by a distance corresponding to the gap between two consecutive bipolar plates 13. In this case, the base contacts 23 are arranged in two rows of contacts R1, R2 parallel to each other. [0043] As illustrated in Figure 4, on the front face of the connector base 21, a contact base 23 has a slotted end 27 for establishing local contact by pinching with a corresponding contact receiving area 18, here a protrusion 17, so as to ensure an electrical connection between a contact base 23 and a corresponding bipolar plate 13.
  • a contact base 23 is shaped like a pin with a slotted end.
  • One end 27 of the contact base 23 thus has a slot into which a protrusion 17 of a bipolar plate 13 is inserted.
  • the slotted end 27 may be cylindrical and have a slot with a width slightly less than or equal to the thickness of a bipolar plate 13.
  • a base contact 23 On the rear face of the base connector 21, a base contact 23 has a solid, tubular end 28 for cooperating with a housing for a contact of the movable connector 41 described in more detail below.
  • the solid end 28 is located inside a female portion 29 of the base connector 21 for cooperating with a correspondingly shaped male portion 48 of the movable connector 41.
  • the base connector 21 includes separation guides 32 for bipolar plates 13.
  • a separation guide 32 is designed to be inserted between two adjacent bipolar plates 13.
  • the separation guides 32 facilitate the connection of the base contacts 23 to the bipolar plates 13 during the assembly of the base connector 21 onto the fuel cell 11.
  • the separation guides 32 are more clearly visible in Figure 6 under reference numeral 60 when integrated into an electrical insulation cover 56.
  • Two separation guides 32 are arranged on either side of a corresponding base contact 23, such that a portion of each separation guide 32 covers a portion of the base contact 23 to prevent a short circuit between the bipolar plate 13 to which the base contact 23 is connected and an adjacent bipolar plate 13.
  • the separation guides 32 are consisting of walls made of material with a front face of the body 22 of the base connector 21. The walls 32 extend in a plane parallel to a plane in which a bipolar plate 13 extends.
  • the base connector 21 may also include two lateral lugs 33 for cooperating with a retaining frame 35, visible in Figure 5, to retain the base connector 21 on the fuel cell 11.
  • the lateral lugs 33 extend laterally from the body 22 of the base connector 21.
  • Each lateral lug 33 has a groove for receiving a vertical lateral flank 39 of the retaining frame 35.
  • Each lateral lug 33 has a wall 34.1 extending laterally from a corresponding lateral face of the base connector 21 and a wall 34.2 extending parallel to the corresponding lateral face of the base connector 21.
  • the wall 34.1 can form a right angle with the side face or, as shown, a top angle so that a side lug 33 has a V-shape.
  • the side lugs 33 are arranged on the side of a front face of the base connector 21.
  • the base connector 21 is held by two lateral sides 39 of the retaining frame 35, each inserted into a groove in a corresponding lateral lug 33.
  • the lateral sides can press the lateral lugs 33 of the base connector 21 against the fuel cell 11.
  • the lateral sides 39 extend vertically along a stacking axis of the cells 10 of the fuel cell 11.
  • the retaining frame 35 is fixed to the end plates 36 of the fuel cell 11.
  • the retaining frame 35 comprises an upper portion 37 and a lower portion (not shown) connecting the two lateral sides 39 to each other.
  • the upper and lower portions 37 extend longitudinally parallel to a plane in which a bipolar plate 13 extends.
  • Each upper and lower portion 37 comprises means 38 for fixing the retaining frame 35 to the end plates 36 of the fuel cell 11.
  • the fixing means 38 comprise, for example, a screw inserted inside a fixing hole made in the upper portion 37 (respectively the lower portion of the retaining frame 35).
  • the retaining frame 35 ensures the retention and alignment of several base connectors 21 positioned one below the other, as well as the retention of the slotted base contacts 23 on the protrusions 17 of the bipolar plates 13.
  • the retaining frame 35 can also allow the routing and attachment of the electrical wires in a single electrical harness.
  • the base connectors 21 are not vertically blocked and can therefore slide along the lateral sides 39 of the retaining frame 35.
  • the retention of the base connectors 21 by means of the retaining frame 35 thus allows the relative movement of the base connectors 21 with respect to each other during the thermal expansion of the stack of cells 10 without risk of breakage of the various base contacts 23.
  • a movable connector 41 comprises a body 42 made of an electrically insulating material.
  • the body 42 has a shape similar to that of the base connector 21, in particular a trapezoidal cross-section.
  • the body 42 may have a rectangular cross-section or any other shape suitable for the application.
  • the mobile connector 41 comprises a plurality of movable contacts 43 for establishing an electrical connection with the base contacts 23.
  • a "moving" contact is understood to be a contact associated with the mobile connector 41.
  • a movable contact 43 may, however, be fixed within the body 42 of the mobile connector 41.
  • the movable contacts 43 are made of an electrically conductive material. Each movable contact 43 is inserted into a through-hole 44 in the body 42.
  • the movable contacts 43 are preferably standard, normalized contacts.
  • the movable contacts 43 are arranged in a manner corresponding to that of the base contacts 23, in this case, in two rows of contacts.
  • the mobile contacts 43 each have an end 47 disposed inside a male portion 48 fitting into a corresponding female portion 29 of the base connector 21 arranged on the rear face of the base connector 21 so as to establish electrical continuity to the bipolar plates 13 of the fuel cell 11.
  • the configuration can be reversed, i.e. the male portion 48 is made in the base connector 21 and the female portion is made in the movable connector 41.
  • the mobile connector 41 includes at least one locking element 53 intended to cooperate with a locking element 54 of complementary shape made in the base connector 21 so as to allow the mobile connector 41 to be locked onto the base connector 21, as shown in Figure 3.
  • the locking element 53 of the mobile connector 41 may be in the form of a snap-on tab intended to cooperate with a correspondingly shaped receiving slot 54 made in the base connector 21.
  • the configuration may be reversed, i.e. the snap-on tab 53 may be carried by the base connector 21 while the receiving slot 54 is provided in the mobile connector 41.
  • the base connector 21 and the movable connector 41 include keying means 55 to prevent reversed assembly between the movable connector 41 and the base connector 21.
  • the keying means 55 consist of the two rows of contacts R1, R2 of the base connector 21 (and therefore of the movable connector 41) having a different number of electrical contacts to prevent incorrect assembly of the connector in the event that it is rotated 180 degrees from its position of use.
  • an electrical insulation cover 56 can be substituted for a base connector 21 when the latter is not used.
  • the electrical insulation cover 56 comprises an insulating body 57 having a shape similar to that of the body 22 of the base connector 21.
  • the electrical insulation cover 56 also comprises lateral tabs 58 similar to those of the base connector 21.
  • the electrical insulation cover 56 may have on its front face separation guides 60 intended to be inserted each between two adjacent bipolar plates 13 in order to avoid any contact between the bipolar plates 13.
  • the separation guides 60 have a configuration analogous to that of the separation guides 32 of the base connector 21.
  • the electrical insulation covers 56 positioned one below the other can be held by the retaining frame 35 in place of the base connectors 21.
  • the retaining frame 35 is a system pre-equipped with all the base connectors 21.
  • the assembly can be plugged onto the bipolar plates 13 in a single operation.
  • the bipolar plates 13 are without protrusion 17. It is then necessary to divert the air and hydrogen circulation circuits to the edge of the bipolar plate 13 in order to have a contact reception space on the bipolar plate 13 corresponding to the contact reception area 16.
  • the base connector 21 is connected to the edges of the bipolar plates 13 via the slotted base contacts 23.
  • a base contact 23 has a slot that directly receives an edge of a corresponding bipolar plate 13 without a protrusion 17.
  • a movable connector 41 is inserted and locked into the base connector 21.
  • the locking elements consist of a tab 61 of the mobile connector 41 intended to cooperate with a correspondingly shaped housing 62 of the base connector 21.
  • the stacking of the base connectors 21 is possible by staggering the mounting of the base connectors 21 on the bipolar plates 13, as shown in figure 9a.
  • the contacts 43 of the movable connectors 41 may be piston contacts. These piston contacts 43, which move in translation, are spring-loaded to improve electrical continuity between the bipolar plates 13 and the contacts 43 of the base connector 21.
  • a rear fitting 63 is integrated into the mobile connector 41 to ensure the retention of an electrical harness 52.

Landscapes

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Abstract

Disclosed is an assembly for a fuel cell, comprising: - a fuel cell (11) comprising at least two bipolar plates (13), and - a base connector (21), characterized in that each bipolar plate (13) comprises at least one contact-receiving area (18), - the base connector (21) comprising a body (22) made of an electrically insulating material and at least two base contacts (23), each base contact (23) being inserted inside a through-opening (26) made in the body (22), each base contact (23) having a split end (27) intended to locally establish contact by clamping with the contact-receiving area (18) of a corresponding bipolar plate (13) so as to ensure an electrical connection between the base contact (23) and the corresponding bipolar plate (13), the split end (27) of the base contact (23) comprising a slot inside which a protrusion (17) of a bipolar plate (13) is inserted.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

TITRE : ENSEMBLE POUR UNE PILE À COMBUSTIBLETITLE: FUEL CELL KIT

[0001] La présente invention porte sur un ensemble pour une pile à combustible. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les piles à combustible utilisées pour alimenter des organes électriques, tels que des moteurs électriques, dans les véhicules de transport, tels que les véhicules automobiles ou les avions. [0001] The present invention relates to an assembly for a fuel cell. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with fuel cells used to power electrical components, such as electric motors, in transport vehicles, such as motor vehicles or aircraft.

[0002] De façon connue en soi, une pile à combustible décrite dans le document EP1528614 permet de produire de l'énergie électrique à partir d'une réaction électrochimique entre différents fluides. De manière classique, une pile à combustible est alimentée en hydrogène et en oxygène qui réagissent dans la pile à combustible afin de générer de l'énergie électrique. Une pile à combustible comprend un empilement de plusieurs cellules alignées selon un axe d'empilement. L'empilement des cellules, désigné "Stack" en langue anglaise, permet la réaction électrochimique à partir des fluides. [0002] As is known per se, a fuel cell described in document EP1528614 produces electrical energy from an electrochemical reaction between different fluids. Conventionally, a fuel cell is supplied with hydrogen and oxygen, which react within the fuel cell to generate electrical energy. A fuel cell comprises a stack of several cells aligned along a stacking axis. This stack of cells enables the electrochemical reaction with the fluids.

[0003] Chaque cellule comprend un électrolyte conducteur d'ions entouré de deux électrodes qui sont elles-mêmes entourées de plaques d'interconnexion. A titre d'exemple, dans le cas d'une pile à combustible du type à membrane d'échange de protons connu sous son abréviation anglaise PEMFC pour "Proton Exchange Membrane Fuel Cell", l'électrolyte se présente sous la forme d'une membrane polymère conductrice de protons et les électrodes se présentent sous la forme d'un milieu poreux porteur d'un catalyseur tel que du platine. L'ensemble électrolyte et électrodes est appelé "Assemblage Membrane Electrode", connu sous son abréviation "AME". Chaque AME est mis au contact de gaz réactifs sur ses deux faces opposées (par exemple de l'hydrogène et de l'oxygène éventuellement contenu dans l'air) grâce aux plaques d'interconnexion pour former une cellule. [0003] Each cell comprises an ion-conducting electrolyte surrounded by two electrodes, which are themselves surrounded by interconnecting plates. For example, in the case of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), the electrolyte is in the form of a proton-conducting polymer membrane, and the electrodes are in the form of a porous medium carrying a catalyst such as platinum. The electrolyte and electrode assembly is called a "Membrane Electrode Assembly" (MEA). Each MEA is brought into contact with reactive gases on its two opposite faces (for example, hydrogen and oxygen possibly contained in the air) via the interconnecting plates to form a cell.

[0004] L'assemblage de deux plaques d'interconnexion, appartenant à deux cellules adjacentes, est appelé plaque bipolaire. Ainsi, une plaque bipolaire se retrouve intercalée entre la cathode d'un AME et l'anode de l'AME adjacent. Une plaque bipolaire alimente, d'une part un premier AME du côté anodique en combustible (hydrogène) et, d'autre part, un deuxième AME du côté cathodique en comburant (oxygène). De manière générale, chaque plaque bipolaire comporte un circuit interne de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur servant à apporter de la chaleur ou extraire la chaleur produite par la réaction exothermique. [0004] The assembly of two interconnecting plates, belonging to two adjacent cells, is called a bipolar plate. Thus, a bipolar plate A bipolar plate is located between the cathode of one AME and the anode of the adjacent AME. It supplies fuel (hydrogen) to a first AME on the anodic side and oxidizer (oxygen) to a second AME on the cathodic side. Generally, each bipolar plate has an internal cooling circuit through which a heat transfer fluid circulates to either supply heat or remove heat produced by the exothermic reaction.

[0005] Le courant généré par les cellules est récupéré aux deux extrémités de l'empilement par des plaques conductrices dites collecteurs. La puissance électrique délivrée par la pile à combustible est fonction du nombre de cellules (capacité de tension délivrée) et de la surface active des cellules (capacité d'intensité délivrée). [0005] The current generated by the cells is collected at both ends of the stack by conductive plates called collectors. The electrical power delivered by the fuel cell depends on the number of cells (voltage capacity delivered) and the active surface area of the cells (current capacity delivered).

[0006] L'ensemble de l'empilement de cellules est maintenu comprimé entre deux plaques terminales reliées par un système de maintien en compression qui maintient et garantit l'étanchéité de l'empilement. Cette étanchéité est assurée grâce à des joints intercalés entre les plaques bipolaires et les AME des cellules. Les plaques terminales sont classiquement massives car elles doivent appliquer une pression uniforme sur la surface des cellules et être stables dimensionnellement sous l'effet de la pression interne de la pile et des variations de température. [0006] The entire cell stack is held in compression between two end plates connected by a compression support system that maintains and ensures the stack's airtightness. This airtightness is achieved by means of seals interposed between the bipolar plates and the AMEs of the cells. The end plates are typically massive because they must apply uniform pressure to the cell surface and remain dimensionally stable under the effect of the stack's internal pressure and temperature variations.

[0007] La tension des cellules peut être mesurée par l’intermédiaire de contacts mâles qui s’enfichent dans des logements prévus dans les plaques bipolaires tel que cela est décrit dans le document EP3284127. Ces logements sont créés dans le plan des plaques bipolaires via une mise en forme spécifique des deux tôles constituant les plaques bipolaires afin de réaliser un trou d’insertion. Un fil électrique est serti à l’arrière de ces contacts mâles. L’ensemble des fils électriques est réuni en un harnais électrique principal. Une autre technique consiste à souder un contact sur la plaque bipolaire. [0007] The cell voltage can be measured via male contacts that fit into slots provided in the bipolar plates, as described in document EP3284127. These slots are created in the plane of the bipolar plates by means of a specific shaping of the two metal sheets constituting the bipolar plates to create an insertion hole. An electrical wire is crimped to the back of these male contacts. All the electrical wires are bundled together in a main electrical harness. Another technique consists of soldering a contact onto the bipolar plate.

[0008] Toutefois, les opérations d’enfichage ou de soudage des contacts sont longues à réaliser car elles sont effectuées sur chacune des plaques bipolaires. Les fils sont issus d'un harnais principal et mis à longueur individuellement. Il existe également un risque important d’inversion des contacts lors de cette mise en place, ainsi qu’un risque de déformation des plaques bipolaires au niveau des trous d’insertion des contacts. [0008] However, the contact insertion or soldering operations are time-consuming because they are performed on each of the bipolar plates. The wires are taken from a main harness and cut to individual lengths. It There is also a significant risk of contact reversal during this installation, as well as a risk of deformation of the bipolar plates at the contact insertion holes.

[0009] L'invention vise à remédier efficacement aux inconvénients précités en proposant un ensemble pour une pile à combustible comportant: [0009] The invention aims to effectively remedy the aforementioned drawbacks by proposing an assembly for a fuel cell comprising:

- une pile à combustible comprenant au moins deux plaques bipolaires, chaque plaque bipolaire comprenant au moins une zone de réception de contact, et- a fuel cell comprising at least two bipolar plates, each bipolar plate comprising at least one contact receiving area, and

- un connecteur d'embase comportant au moins deux contacts d'embase, chaque contact d'embase ayant une extrémité fendue destinée à établir localement un contact par pincement avec la zone de réception de contact d'une plaque bipolaire correspondante de façon à assurer une liaison électrique entre le contact d'embase et la plaque bipolaire correspondante. - a base connector comprising at least two base contacts, each base contact having a slotted end intended to establish local contact by pinching with the contact reception area of a corresponding bipolar plate so as to ensure an electrical connection between the base contact and the corresponding bipolar plate.

[0010] L'invention propose ainsi un système de connecteur pour des prises de mesure de tension des cellules qui est facile et rapide à installer sur les plaques bipolaires de la pile à combustible. L'invention peut également s’adapter sans difficulté à différentes tailles de pile à combustible. L'invention présente également l'avantage d'avoir une configuration compacte et de sécuriser les mesures de tension aux bornes de la pile à combustible. [0010] The invention thus provides a connector system for cell voltage measurement sockets that is quick and easy to install on the bipolar plates of the fuel cell. The invention can also be easily adapted to different fuel cell sizes. The invention also has the advantage of a compact design and of ensuring reliable voltage measurements at the fuel cell terminals.

[0011] Selon une réalisation de l'invention, une zone de réception de contact est constituée par une excroissance réalisée dans un bord de la plaque bipolaire. [0011] According to one embodiment of the invention, a contact reception area is constituted by an outgrowth made in an edge of the bipolar plate.

[0012] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase comporte au moins un guide de séparation de plaques bipolaires destiné à venir s'insérer entre deux plaques bipolaires consécutives. [0012] According to one embodiment of the invention, the base connector comprises at least one bipolar plate separation guide intended to be inserted between two consecutive bipolar plates.

[0013] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase comporte au moins deux guides de séparation disposés de part et d'autre d'un contact d'embase, de sorte qu'une partie de chaque guide de séparation recouvre une portion du contact d'embase pour éviter un court-circuit entre la plaque bipolaire sur laquelle est connecté le contact d'embase et une plaque bipolaire adjacente. [0014] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase comporte une pluralité de contacts d'embase disposés suivant au moins une rangée de contacts, deux contacts d'embase adjacents étant écartés l'un de l'autre suivant une direction d'extension longitudinale d'un bord d'une plaque bipolaire et suivant une direction verticale d'une distance correspondant à un écart entre deux plaques bipolaires consécutives. [0013] According to one embodiment of the invention, the base connector comprises at least two separation guides arranged on either side of a base contact, such that a portion of each separation guide covers a portion of the base contact to prevent a short circuit between the bipolar plate on which the base contact is connected and an adjacent bipolar plate. [0014] According to one embodiment of the invention, the base connector comprises a plurality of base contacts arranged along at least one row of contacts, two adjacent base contacts being separated from each other along a longitudinal extension direction of an edge of a bipolar plate and along a vertical direction by a distance corresponding to a gap between two consecutive bipolar plates.

[0015] Selon une réalisation de l'invention, les contacts d'embase sont disposés suivant deux rangées de contacts parallèles l'une par rapport à l'autre. [0015] According to one embodiment of the invention, the base contacts are arranged in two rows of contacts parallel to each other.

[0016] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase comporte deux oreilles latérales destinées à coopérer avec un cadre de maintien pour maintenir le connecteur d'embase sur la pile à combustible. [0016] According to one embodiment of the invention, the base connector has two lateral lugs intended to cooperate with a retaining frame to hold the base connector on the fuel cell.

[0017] Selon une réalisation de l'invention, le cadre de maintien est fixé sur des plaques terminales de la pile à combustible. [0017] According to one embodiment of the invention, the retaining frame is fixed on terminal plates of the fuel cell.

[0018] Selon une réalisation de l'invention, ledit ensemble comporte en outre un connecteur mobile comportant au moins deux contacts mobiles destinés à établir une connexion électrique avec les contacts d'embase. [0018] According to one embodiment of the invention, said assembly further comprises a movable connector having at least two movable contacts intended to establish an electrical connection with the base contacts.

[0019] Selon une réalisation de l'invention, les contacts mobiles présentent chacun une extrémité disposée à l'intérieur d'une portion choisie parmi une portion mâle ou une portion femelle s’enfichant en face avant à l'intérieur d'une autre portion complémentaire choisie parmi une portion mâle ou une portion femelle du connecteur d'embase disposée en face arrière du connecteur d'embase de façon à établir une continuité électrique vers les plaques bipolaires. [0019] According to one embodiment of the invention, the movable contacts each have an end disposed inside a portion chosen from a male portion or a female portion which is inserted on the front face inside another complementary portion chosen from a male portion or a female portion of the base connector disposed on the rear face of the base connector so as to establish electrical continuity to the bipolar plates.

[0020] Selon une réalisation de l'invention, les contacts mobiles du connecteur mobile comportent des moyens de connexion avec des fils électriques destinés à être reliés électriquement à un système d'acquisition de tension. [0020] According to one embodiment of the invention, the movable contacts of the movable connector include means for connection with electrical wires intended to be electrically connected to a voltage acquisition system.

[0021] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur mobile comporte au moins un élément de verrouillage destiné à coopérer avec un élément de verrouillage de forme complémentaire réalisé dans le connecteur mobile de façon à permettre le verrouillage du connecteur mobile sur le connecteur d'embase. [0022] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase et le connecteur mobile comportent des moyens de détrompage pour éviter un montage inversé entre le connecteur mobile et le connecteur d'embase. [0021] According to one embodiment of the invention, the mobile connector includes at least one locking element intended to cooperate with a locking element of complementary shape made in the mobile connector so as to allow the mobile connector to be locked onto the base connector. [0022] According to one embodiment of the invention, the base connector and the mobile connector include keying means to prevent reverse mounting between the mobile connector and the base connector.

[0023] Selon une réalisation de l'invention, ledit ensemble comporte au moins un cache d'isolation électrique pouvant se substituer au connecteur d'embase. [0023] According to one embodiment of the invention, said assembly includes at least one electrical insulation cover that can replace the base connector.

[0024] Selon une réalisation de l'invention, le cache d'isolation électrique comporte des guides de séparation afin d’éviter tout contact entre les plaques bipolaires. [0024] According to one embodiment of the invention, the electrical insulation cover includes separation guides to prevent any contact between the bipolar plates.

[0025] Selon une réalisation de l'invention, le connecteur d'embase comporte un raccord arrière assurant le maintien d'un harnais électrique. [0025] According to one embodiment of the invention, the base connector includes a rear fitting ensuring the retention of an electrical harness.

[0026] La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentées à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles: [0026] The present invention will be better understood and other features and advantages will become apparent upon reading the following detailed description, which includes embodiments given by way of illustration with reference to the accompanying figures, presented by way of non-limiting examples, which may serve to complete the understanding of the present invention and the explanation of its implementation and, where appropriate, contribute to its definition, on which:

[0027] [Fig. 1] La figure 1 est une représentation schématique d'un empilement de deux cellules d'une pile à combustible selon la présente invention; [0027] [Fig. 1] Figure 1 is a schematic representation of a stack of two cells of a fuel cell according to the present invention;

[0028] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective de côté des plaques bipolaires d'une pile à combustible munies d'excroissances destinées à coopérer avec un connecteur d'embase selon l'invention ; [0028] [Fig. 2] Figure 2 is a side perspective view of the bipolar plates of a fuel cell provided with protrusions intended to cooperate with a base connector according to the invention;

[0029] [Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective d'un connecteur d'embase selon l'invention destiné à être connecté électriquement avec les plaques bipolaires et d'un connecteur mobile selon l'invention destiné à coopérer avec le connecteur d'embase selon l'invention; [0029] [Fig. 3] Figure 3 is a perspective view of a base connector according to the invention intended to be electrically connected with the bipolar plates and of a movable connector according to the invention intended to cooperate with the base connector according to the invention;

[0030] [Fig. 4] La figure 4 est une vue en coupe de l'interconnexion entre le connecteur d'embase et les plaques bipolaires ainsi qu'entre le connecteur mobile et le connecteur d'embase selon l'invention; [0031] [Fig. 5] La figure 5 est une vue en perspective illustrant le maintien d'un ensemble de connecteurs d'embase contre la pile à combustible au moyen d'un cadre de maintien selon l'invention; [0030] [Fig. 4] Figure 4 is a cross-sectional view of the interconnection between the base connector and the bipolar plates as well as between the mobile connector and the base connector according to the invention; [0031] [Fig. 5] Figure 5 is a perspective view illustrating the retention of a set of base connectors against the fuel cell by means of a retaining frame according to the invention;

[0032] [Fig. 6] La figure 6 est une vue en perspective d'un cache d'isolation selon l'invention pouvant se substituer à un connecteur d'embase selon l'invention; [0032] [Fig. 6] Figure 6 is a perspective view of an insulation cover according to the invention that can replace a base connector according to the invention;

[0033] [Fig. 7] La figure 7 est une vue en perspective illustrant le maintien d'un ensemble de caches d'isolation de la figure 6 contre la pile à combustible au moyen d'un cadre de maintien selon l'invention; [0033] [Fig. 7] Figure 7 is a perspective view illustrating the retention of a set of insulation covers of Figure 6 against the fuel cell by means of a retaining frame according to the invention;

[0034] [Fig. 8] La figure 8 est une vue en perspective d'un cadre de maintien pré-équipé d'un ensemble de connecteurs d'embase selon l'invention; [0034] [Fig. 8] Figure 8 is a perspective view of a support frame pre-equipped with a set of base connectors according to the invention;

[0035] [Fig. 9a] [Fig. 9b] Les figures 9a et 9b sont des vues en perspective et en en coupe partielle d'une variante de réalisation d'un connecteur d'embase selon l'invention et d'un connecteur mobile selon l'invention. [0035] [Fig. 9a] [Fig. 9b] Figures 9a and 9b are perspective and partial sectional views of an embodiment of a base connector according to the invention and a movable connector according to the invention.

[0036] Il est à noter que les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. [0036] It should be noted that the structural and/or functional elements common to the different embodiments may have the same reference numerals. Thus, unless otherwise specified, such elements have identical structural, dimensional and material properties.

[0037] Par convention dans la suite de la description, on dénomme "face avant" d’un élément la face de cet élément qui est en vis-à-vis des plaques bipolaires et "face arrière" la face de cet élément tournée dans une direction opposée des plaques bipolaires. Autrement dit, l’observateur de cet élément regarde l'élément depuis les plaques bipolaires de la pile à combustible. [0037] By convention in the following description, the "front face" of an element is the face of that element that is opposite the bipolar plates, and the "rear face" is the face of that element facing in the opposite direction to the bipolar plates. In other words, the observer of this element views the element from the bipolar plates of the fuel cell.

[0038] La figure 1 montre de façon schématique un empilement de deux cellules 10 d'une pile à combustible 11. La pile à combustible 11 peut comporter une seule cellule 10 ou une pluralité de cellules 10. Chaque cellule 10 comporte un Assemblage Membrane Electrodes (AME) 12, deux plaques bipolaires 13 et deux joints d’étanchéité 15. Une plaque bipolaire 13 est commune à deux cellules 10 adjacentes. Une mesure de la tension est réalisée aux bornes des cellules 10, entre les plaques bipolaires 13, afin de surveiller l’état de santé de la pile. [0039] Comme cela est illustré sur la figure 2, les plaques bipolaires 13 comportent des excroissances 17 formant des zones de réception de contacts 18 pour les contacts d'embase 23, tel que cela est expliqué plus en détails ci-après. Chaque excroissance 17 est réalisée dans un bord d'une plaque bipolaire 13 correspondante. Une excroissance 17 s'étend dans le plan de la plaque bipolaire 13 et en saillie par rapport au reste du bord de la plaque bipolaire 13. [0038] Figure 1 schematically shows a stack of two cells 10 of a fuel cell 11. The fuel cell 11 may comprise a single cell 10 or a plurality of cells 10. Each cell 10 comprises a Membrane Electrode Assembly (MEA) 12, two bipolar plates 13, and two sealing gaskets 15. One bipolar plate 13 is common to two adjacent cells 10. A voltage measurement is taken across the cells 10, between the bipolar plates 13, to monitor the health of the fuel cell. [0039] As illustrated in Figure 2, the bipolar plates 13 have protrusions 17 forming contact reception areas 18 for the base contacts 23, as explained in more detail below. Each protrusion 17 is formed in an edge of a corresponding bipolar plate 13. A protrusion 17 extends in the plane of the bipolar plate 13 and projects beyond the rest of the edge of the bipolar plate 13.

L'excroissance 17 présente une longueur sensiblement égale à une largeur d'un connecteur d'embase 21 décrit ci-après. Cela permet de standardiser la réalisation des plaques bipolaires 13 qui sont identiques les unes par rapport aux autres. The protrusion 17 has a length approximately equal to the width of a base connector 21 described below. This allows for standardization in the manufacture of the bipolar plates 13, which are identical to one another.

[0040] Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, le connecteur d'embase 21 est destiné à établir une connexion électrique avec les plaques bipolaires 13. Plus précisément, le connecteur d'embase 21 comporte un corps 22 réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le corps 22 présente une section de forme trapézoïdale et juxtaposable avec les autres connecteurs d'embase 21 . En variante, le corps 22 présente une section de forme rectangulaire ou toute autre forme adaptée à l'application. [0040] As can be seen in Figures 3 and 4, the base connector 21 is intended to establish an electrical connection with the bipolar plates 13. More specifically, the base connector 21 comprises a body 22 made of an electrically insulating material. The body 22 has a trapezoidal cross-section and is compatible with other base connectors 21. Alternatively, the body 22 has a rectangular cross-section or any other shape suitable for the application.

[0041] Le connecteur d'embase 21 comporte une pluralité de contacts d'embase 23 réalisés dans un matériau électriquement conducteur, notamment en cuivre ou en aluminium ou dans un alliage à base d'au moins un de ces matériaux. Chaque contact d'embase 23 est inséré à l'intérieur d'une ouverture traversante 26 réalisée dans le corps 22. Chaque contact d'embase 23 traverse le connecteur d'embase 21 de part et d'autre de façon à être accessible de part et d’autre du connecteur d'embase 21 . [0041] The base connector 21 comprises a plurality of base contacts 23 made of an electrically conductive material, in particular copper or aluminum or an alloy based on at least one of these materials. Each base contact 23 is inserted inside a through opening 26 formed in the body 22. Each base contact 23 passes through the base connector 21 on both sides so as to be accessible from both sides of the base connector 21.

[0042] Les contacts d'embase 23 sont avantageusement disposés suivant au moins une rangée de contacts R1 , R2. Deux contacts d'embase 23 adjacents sont écartés l'un de l'autre suivant une direction d'extension longitudinale L1 d'une excroissance 17, ou d'un bord d'une plaque bipolaire 13, et suivant une direction verticale L2 d'une distance correspondant à un écart entre deux plaques bipolaires 13 consécutives. En l'occurrence, les contacts d'embase 23 sont disposés suivant deux rangées de contacts R1 , R2 parallèles l'une par rapport à l'autre. [0043] Comme cela est illustré sur la figure 4, du côté d'une face avant du connecteur d'embase 21 , un contact d'embase 23 comporte une extrémité fendue 27 destinée à établir localement un contact par pincement avec une zone de réception de contact 18 correspondante, ici une excroissance 17, de façon à assurer une liaison électrique entre un contact d'embase 23 et une plaque bipolaire 13 correspondante. Un contact d'embase 23 adopte la forme d'une broche dont l'extrémité est fendue. Une extrémité 27 du contact d'embase 23 comporte ainsi une fente à l'intérieur de laquelle est insérée une excroissance 17 d'une plaque bipolaire 13. L'extrémité fendue 27 peut présenter une forme cylindrique et être munie d'une fente ayant une largeur légèrement inférieure ou égale à une épaisseur d'une plaque bipolaire 13. [0042] The base contacts 23 are advantageously arranged in at least one row of contacts R1, R2. Two adjacent base contacts 23 are separated from each other along a longitudinal extension direction L1 of a protrusion 17, or of an edge of a bipolar plate 13, and along a vertical direction L2 by a distance corresponding to the gap between two consecutive bipolar plates 13. In this case, the base contacts 23 are arranged in two rows of contacts R1, R2 parallel to each other. [0043] As illustrated in Figure 4, on the front face of the connector base 21, a contact base 23 has a slotted end 27 for establishing local contact by pinching with a corresponding contact receiving area 18, here a protrusion 17, so as to ensure an electrical connection between a contact base 23 and a corresponding bipolar plate 13. A contact base 23 is shaped like a pin with a slotted end. One end 27 of the contact base 23 thus has a slot into which a protrusion 17 of a bipolar plate 13 is inserted. The slotted end 27 may be cylindrical and have a slot with a width slightly less than or equal to the thickness of a bipolar plate 13.

[0044] Du côté d'une face arrière du connecteur d'embase 21 , un contact d'embase 23 présente une extrémité pleine 28 de forme tubulaire destinée à coopérer avec un logement d'un contact du connecteur mobile 41 décrit plus en détails ci-après. De préférence, l'extrémité pleine 28 est disposée à l'intérieur d'une portion femelle 29 du connecteur d'embase 21 destinée à coopérer avec une portion mâle 48 de forme correspondante réalisée dans le connecteur mobile 41. [0044] On the rear face of the base connector 21, a base contact 23 has a solid, tubular end 28 for cooperating with a housing for a contact of the movable connector 41 described in more detail below. Preferably, the solid end 28 is located inside a female portion 29 of the base connector 21 for cooperating with a correspondingly shaped male portion 48 of the movable connector 41.

[0045] De préférence, le connecteur d'embase 21 comporte des guides de séparation 32 de plaques bipolaires 13. Un guide de séparation 32 est destiné à venir s'insérer entre deux plaques bipolaires 13 adjacentes. Les guides de séparation 32 permettent de faciliter une connexion des contacts d'embase 23 sur les plaques bipolaires 13 durant la phase d'assemblage du connecteur d'embase 21 sur la pile à combustible 11 . Les guides de séparation 32 sont mieux visibles sur la figure 6 sous la référence 60 lorsqu'ils sont intégrés sur un cache d'isolation électrique 56. [0045] Preferably, the base connector 21 includes separation guides 32 for bipolar plates 13. A separation guide 32 is designed to be inserted between two adjacent bipolar plates 13. The separation guides 32 facilitate the connection of the base contacts 23 to the bipolar plates 13 during the assembly of the base connector 21 onto the fuel cell 11. The separation guides 32 are more clearly visible in Figure 6 under reference numeral 60 when integrated into an electrical insulation cover 56.

[0046] Deux guides de séparation 32 sont disposés de part et d'autre d'un contact d'embase 23 correspondant, de sorte qu'une partie de chaque guide de séparation 32 recouvre une portion du contact d'embase 23 pour éviter un court- circuit entre la plaque bipolaire 13 sur laquelle est connectée le contact d'embase 23 et une plaque bipolaire 13 adjacente. Les guides de séparation 32 sont constitués par des murets venant de matière avec une face avant du corps 22 du connecteur d'embase 21 . Les murets 32 s'étendent dans un plan parallèle à un plan dans lequel s'étend une plaque bipolaire 13. [0046] Two separation guides 32 are arranged on either side of a corresponding base contact 23, such that a portion of each separation guide 32 covers a portion of the base contact 23 to prevent a short circuit between the bipolar plate 13 to which the base contact 23 is connected and an adjacent bipolar plate 13. The separation guides 32 are consisting of walls made of material with a front face of the body 22 of the base connector 21. The walls 32 extend in a plane parallel to a plane in which a bipolar plate 13 extends.

[0047] Le connecteur d'embase 21 peut également comporter deux oreilles latérales 33 destinées à coopérer avec un cadre de maintien 35, visible sur la figure 5, pour maintenir le connecteur d'embase 21 sur la pile à combustible 11 . Les oreilles latérales 33 s'étendent en saillie latérale par rapport au corps 22 du connecteur d'embase 21 . Chaque oreille latérale 33 comporte une gorge de réception d'un flanc latéral 39 vertical du cadre de maintien 35. Chaque oreille latérale 33 comporte une paroi 34.1 s'étendant en saillie par rapport à une face latérale correspondante du connecteur d'embase 21 et une paroi 34.2 s'étendant parallèlement à la face latérale correspondante du connecteur d'embase 21 . La paroi 34.1 peut former un angle droit avec la face latérale ou, comme cela est représenté un angle supérieur de sorte qu'une oreille latérale 33 présente une forme en V. Les oreilles latérales 33 sont disposées du côté d'une face avant du connecteur d'embase 21 . [0047] The base connector 21 may also include two lateral lugs 33 for cooperating with a retaining frame 35, visible in Figure 5, to retain the base connector 21 on the fuel cell 11. The lateral lugs 33 extend laterally from the body 22 of the base connector 21. Each lateral lug 33 has a groove for receiving a vertical lateral flank 39 of the retaining frame 35. Each lateral lug 33 has a wall 34.1 extending laterally from a corresponding lateral face of the base connector 21 and a wall 34.2 extending parallel to the corresponding lateral face of the base connector 21. The wall 34.1 can form a right angle with the side face or, as shown, a top angle so that a side lug 33 has a V-shape. The side lugs 33 are arranged on the side of a front face of the base connector 21.

[0048] Comme cela est illustré sur la figure 5, le connecteur d'embase 21 est maintenu par deux flancs latéraux 39 du cadre de maintien 35 insérés chacun à l'intérieur d'une gorge d'une oreille latérale 33 correspondante. Les flancs latéraux peuvent venir plaquer les oreilles latérales 33 du connecteur d'embase 21 contre la pile à combustible 11 . Les flancs latéraux 39 s'étendent verticalement suivant un axe d'empilement des cellules 10 de la pile à combustible 11 . [0048] As illustrated in Figure 5, the base connector 21 is held by two lateral sides 39 of the retaining frame 35, each inserted into a groove in a corresponding lateral lug 33. The lateral sides can press the lateral lugs 33 of the base connector 21 against the fuel cell 11. The lateral sides 39 extend vertically along a stacking axis of the cells 10 of the fuel cell 11.

[0049] Le cadre de maintien 35 est fixé sur des plaques terminales 36 de la pile à combustible 11. À cet effet, le cadre de maintien 35 comporte une portion supérieure 37 et une portion inférieure (non représentée) reliant les deux flancs latéraux 39 entre eux. Les portions supérieure 37 et inférieure s’étendent longitudinalement parallèlement à un plan dans lequel s’étend une plaque bipolaire 13. Chaque portion supérieure 37 et inférieure comporte des moyens de fixation 38 du cadre de maintien 35 sur les plaques terminales 36 de la pile à combustible 11 . Les moyens de fixation 38 comportent par exemple une vis insérée à l'intérieur d'un trou de fixation réalisé dans la portion supérieure 37 (respectivement la portion inférieure du cadre de maintien 35). [0049] The retaining frame 35 is fixed to the end plates 36 of the fuel cell 11. For this purpose, the retaining frame 35 comprises an upper portion 37 and a lower portion (not shown) connecting the two lateral sides 39 to each other. The upper and lower portions 37 extend longitudinally parallel to a plane in which a bipolar plate 13 extends. Each upper and lower portion 37 comprises means 38 for fixing the retaining frame 35 to the end plates 36 of the fuel cell 11. The fixing means 38 comprise, for example, a screw inserted inside a fixing hole made in the upper portion 37 (respectively the lower portion of the retaining frame 35).

[0050] Le cadre de maintien 35 assure le maintien et l’alignement de plusieurs connecteurs d'embase 21 positionnés les uns en dessous des autres, ainsi que le maintien des contacts d'embase 23 fendus sur les excroissances 17 des plaques bipolaires 13. Le cadre de maintien 35 peut également permettre le cheminement et l’accrochage des fils électriques en un seul harnais électrique. [0050] The retaining frame 35 ensures the retention and alignment of several base connectors 21 positioned one below the other, as well as the retention of the slotted base contacts 23 on the protrusions 17 of the bipolar plates 13. The retaining frame 35 can also allow the routing and attachment of the electrical wires in a single electrical harness.

[0051] Les connecteurs d'embase 21 ne sont pas bloqués verticalement et peuvent donc coulisser le long des flancs latéraux 39 du cadre de maintien 35. Le maintien des connecteurs d'embase 21 à l'aide du cadre de maintien 35 permet donc d'autoriser le déplacement relatif des connecteurs d'embase 21 les uns par rapport aux autres lors de la dilation en température de l’empilement des cellules 10 sans risque de casse des différents contacts d'embase 23. [0051] The base connectors 21 are not vertically blocked and can therefore slide along the lateral sides 39 of the retaining frame 35. The retention of the base connectors 21 by means of the retaining frame 35 thus allows the relative movement of the base connectors 21 with respect to each other during the thermal expansion of the stack of cells 10 without risk of breakage of the various base contacts 23.

[0052] Par ailleurs, comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, un connecteur mobile 41 comporte un corps 42 réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le corps 42 présente une forme analogue à celle du connecteur d'embase 21 , notamment de section trapézoïdale. En variante, le corps 42 peut présenter une forme de section rectangulaire ou toute autre forme adaptée à l'application. [0052] Furthermore, as can be seen in Figures 3 and 4, a movable connector 41 comprises a body 42 made of an electrically insulating material. The body 42 has a shape similar to that of the base connector 21, in particular a trapezoidal cross-section. Alternatively, the body 42 may have a rectangular cross-section or any other shape suitable for the application.

[0053] Le connecteur mobile 41 comporte une pluralité de contacts mobiles 43 destinés à établir une connexion électrique avec les contacts d'embase 23. Par contact "mobile", on entend un contact associé au connecteur mobile 41 . Un contact mobile 43 peut toutefois être fixe à l'intérieur du corps 42 du connecteur mobile 41. Les contacts mobiles 43 sont réalisés dans un matériau électriquement conducteur. Chaque contact mobile 43 est inséré à l’intérieur d’une ouverture traversante 44 réalisée dans le corps 42. Les contacts mobiles 43 sont de préférence des contacts standards et normalisés. Les contacts mobiles 43 sont disposés suivant un arrangement correspondant à celui des contacts d'embase 23, en l'occurrence suivant deux rangées de contacts. [0053] The mobile connector 41 comprises a plurality of movable contacts 43 for establishing an electrical connection with the base contacts 23. A "moving" contact is understood to be a contact associated with the mobile connector 41. A movable contact 43 may, however, be fixed within the body 42 of the mobile connector 41. The movable contacts 43 are made of an electrically conductive material. Each movable contact 43 is inserted into a through-hole 44 in the body 42. The movable contacts 43 are preferably standard, normalized contacts. The movable contacts 43 are arranged in a manner corresponding to that of the base contacts 23, in this case, in two rows of contacts.

[0054] Du côté d'une face avant du connecteur mobile 41 , les contacts mobiles 43 présentent chacun une extrémité 47 disposée à l'intérieur d'une portion mâle 48 s’enfichant à l'intérieur d'une portion femelle 29 correspondante du connecteur d'embase 21 disposée en face arrière du connecteur d'embase 21 de façon à établir une continuité électrique vers les plaques bipolaires 13 de la pile à combustible 11. En variante, la configuration peut être inversée, c’est-à-dire que la portion mâle 48 est réalisée dans le connecteur d'embase 21 et la portion femelle est réalisée dans le connecteur mobile 41 . [0054] On the front face of the mobile connector 41, the mobile contacts 43 each have an end 47 disposed inside a male portion 48 fitting into a corresponding female portion 29 of the base connector 21 arranged on the rear face of the base connector 21 so as to establish electrical continuity to the bipolar plates 13 of the fuel cell 11. Alternatively, the configuration can be reversed, i.e. the male portion 48 is made in the base connector 21 and the female portion is made in the movable connector 41.

[0055] Du côté de la face arrière du connecteur mobile 41 , les contacts mobiles 43 comportent des moyens de connexion 49 avec des fils électriques destinés à être reliés électriquement à un système d'acquisition de tension, tel que cela est montré sur la figure 4. Plus précisément, chaque contact mobile 43 comporte une extrémité munie d’un moyen de connexion 49 avec un fil électrique. Les moyens de connexion 49 peuvent prendre la forme de moyens de sertissage ou de soudure permettant d'établir une connexion électrique définitive entre les fils électriques et les contacts mobiles 43. Les fils électriques sont regroupés entre eux de façon à former un harnais électrique 52 (cf. figure 5). [0055] On the rear face of the moving connector 41, the moving contacts 43 have means 49 for connecting electrical wires intended to be electrically connected to a voltage acquisition system, as shown in Figure 4. More specifically, each moving contact 43 has an end equipped with a means 49 for connecting an electrical wire. The connection means 49 may be in the form of crimping or soldering means for establishing a permanent electrical connection between the electrical wires and the moving contacts 43. The electrical wires are grouped together to form an electrical harness 52 (see Figure 5).

[0056] Le connecteur mobile 41 comporte au moins un élément de verrouillage 53 destiné à coopérer avec un élément de verrouillage 54 de forme complémentaire réalisé dans le connecteur d'embase 21 de façon à permettre le verrouillage du connecteur mobile 41 sur le connecteur d'embase 21 , tel que cela est visible sur la figure 3. L'élément de verrouillage 53 du connecteur mobile 41 peut prendre la forme d'une languette d'encliquetage destinée à coopérer avec un logement de réception 54 de forme correspondante réalisée dans le connecteur d'embase 21. Alternativement, la configuration peut être inversée, c’est-à-dire que la languette d'encliquetage 53 peut être portée par le connecteur d'embase 21 tandis que le logement de réception 54 est prévu dans le connecteur mobile 41 . [0056] The mobile connector 41 includes at least one locking element 53 intended to cooperate with a locking element 54 of complementary shape made in the base connector 21 so as to allow the mobile connector 41 to be locked onto the base connector 21, as shown in Figure 3. The locking element 53 of the mobile connector 41 may be in the form of a snap-on tab intended to cooperate with a correspondingly shaped receiving slot 54 made in the base connector 21. Alternatively, the configuration may be reversed, i.e. the snap-on tab 53 may be carried by the base connector 21 while the receiving slot 54 is provided in the mobile connector 41.

[0057] Le connecteur d'embase 21 et le connecteur mobile 41 comportent des moyens de détrompage 55 pour éviter un montage inversé entre le connecteur mobile 41 et le connecteur d'embase 21. En particulier, les moyens de détrompage 55 sont constitués par les deux rangées de contacts R1 , R2 du connecteur d'embase 21 (et donc du connecteur mobile 41) présentant un nombre de contacts électriques différent l'une de l'autre pour éviter un mauvais montage du connecteur dans le cas où ce dernier serait tourné de 180 degrés par rapport à sa position d'utilisation. [0057] The base connector 21 and the movable connector 41 include keying means 55 to prevent reversed assembly between the movable connector 41 and the base connector 21. In particular, the keying means 55 consist of the two rows of contacts R1, R2 of the base connector 21 (and therefore of the movable connector 41) having a different number of electrical contacts to prevent incorrect assembly of the connector in the event that it is rotated 180 degrees from its position of use.

[0058] Comme cela est illustré sur la figure 6, un cache d'isolation électrique 56 peut se substituer à un connecteur d'embase 21 dans le cas où ce dernier ne serait pas utilisé. A cet effet, le cache d'isolation électrique 56 comporte un corps isolant 57 ayant une forme analogue à celle du corps 22 du connecteur d'embase 21 . Le cache d'isolation électrique 56 comporte également des oreilles latérales 58 analogues à celles du connecteur d'embase 21 . [0058] As illustrated in Figure 6, an electrical insulation cover 56 can be substituted for a base connector 21 when the latter is not used. For this purpose, the electrical insulation cover 56 comprises an insulating body 57 having a shape similar to that of the body 22 of the base connector 21. The electrical insulation cover 56 also comprises lateral tabs 58 similar to those of the base connector 21.

[0059] Le cache d'isolation électrique 56 peut comporter en face avant des guides de séparation 60 destinés à venir s'insérer chacun entre deux plaques bipolaires 13 adjacentes afin d'éviter tout contact entre les plaques bipolaires 13. Les guides de séparation 60 présentent une configuration analogue à celle des guides de séparation 32 du connecteur d'embase 21 . [0059] The electrical insulation cover 56 may have on its front face separation guides 60 intended to be inserted each between two adjacent bipolar plates 13 in order to avoid any contact between the bipolar plates 13. The separation guides 60 have a configuration analogous to that of the separation guides 32 of the base connector 21.

[0060] Comme cela est illustré sur la figure 7, les caches d'isolation électrique 56 positionnés les uns en dessous des autres peuvent être maintenus par le cadre de maintien 35 en lieu et place des connecteurs d'embase 21 . [0060] As illustrated in Figure 7, the electrical insulation covers 56 positioned one below the other can be held by the retaining frame 35 in place of the base connectors 21.

[0061] Dans le mode de réalisation de la figure 8, le cadre de maintien 35 est un système pré-équipé de tous les connecteurs d'embase 21. L'ensemble peut être enfiché sur les plaques bipolaires 13 en une seule opération. [0061] In the embodiment of figure 8, the retaining frame 35 is a system pre-equipped with all the base connectors 21. The assembly can be plugged onto the bipolar plates 13 in a single operation.

[0062] Dans le mode de réalisation des figures 9a et 9b, les plaques bipolaires 13 sont dépourvues d'excroissance 17. Il faut alors dérouter en bordure de plaque bipolaire 13, les circuits de circulation d’air et d’hydrogène pour avoir un espace de réception des contacts sur la plaque bipolaire 13 correspondant à la zone de réception de contact 16. [0062] In the embodiment of figures 9a and 9b, the bipolar plates 13 are without protrusion 17. It is then necessary to divert the air and hydrogen circulation circuits to the edge of the bipolar plate 13 in order to have a contact reception space on the bipolar plate 13 corresponding to the contact reception area 16.

[0063] Le connecteur d'embase 21 est connecté aux bords des plaques bipolaires 13 par l’intermédiaire des contacts d'embase 23 fendus. Un contact d'embase 23 comporte une fente recevant directement un bord d'une plaque bipolaire 13 correspondante dépourvue d'excroissance 17. Un connecteur mobile 41 est inséré et verrouillé dans le connecteur d'embase 21 . [0064] Les éléments de verrouillage sont constitués par une languette 61 du connecteur mobile 41 destinée à coopérer avec un logement 62 de forme correspondante du connecteur d'embase 21 . L’empilement des connecteurs d'embase 21 est possible par le montage en quinconce des connecteurs d'embase 21 sur les plaques bipolaires 13, tel que montré sur la figure 9a. [0063] The base connector 21 is connected to the edges of the bipolar plates 13 via the slotted base contacts 23. A base contact 23 has a slot that directly receives an edge of a corresponding bipolar plate 13 without a protrusion 17. A movable connector 41 is inserted and locked into the base connector 21. [0064] The locking elements consist of a tab 61 of the mobile connector 41 intended to cooperate with a correspondingly shaped housing 62 of the base connector 21. The stacking of the base connectors 21 is possible by staggering the mounting of the base connectors 21 on the bipolar plates 13, as shown in figure 9a.

[0065] Les contacts 43 des connecteurs mobiles 41 peuvent être des contacts à piston. Ces contacts à piston 43 mobiles en translation sont montés sur ressort de façon à améliorer la continuité électrique entre les plaques bipolaires 13 et les contacts 43 du connecteur d'embase 21. [0065] The contacts 43 of the movable connectors 41 may be piston contacts. These piston contacts 43, which move in translation, are spring-loaded to improve electrical continuity between the bipolar plates 13 and the contacts 43 of the base connector 21.

[0066] Un raccord arrière 63 est intégré dans le connecteur mobile 41 afin d’assurer le maintien d'un harnais électrique 52. [0066] A rear fitting 63 is integrated into the mobile connector 41 to ensure the retention of an electrical harness 52.

[0067] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. [0067] Of course, the different features, variants and/or embodiments of the present invention can be combined with each other in various ways insofar as they are not incompatible or mutually exclusive.

[0068] En outre, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. [0068] Furthermore, the invention is not limited to the embodiments described above and provided solely by way of example. It encompasses various modifications, alternative forms, and other variations that a person skilled in the art may consider within the scope of the present invention, and in particular all combinations of the different modes of operation described above, which may be taken separately or in combination.

Claims

REVENDICATIONS DEMANDS 1. Ensemble pour une pile à combustible comportant: 1. Assembly for a fuel cell comprising: - une pile à combustible (11 ) comprenant au moins deux plaques bipolaires (13), et - a fuel cell (11) comprising at least two bipolar plates (13), and - un connecteur d'embase (21 ), caractérisé en ce que chaque plaque bipolaire (13) comprend au moins une zone de réception de contact (18), - a base connector (21), characterized in that each bipolar plate (13) comprises at least one contact receiving area (18), - le connecteur d'embase (21) comportant un corps (22) réalisé dans un matériau électriquement isolant et au moins deux contacts d'embase (23), chaque contact d'embase (23) étant inséré à l'intérieur d'une ouverture traversante (26) réalisée dans le corps (22), chaque contact d'embase (23) ayant une extrémité fendue (27) destinée à établir localement un contact par pincement avec la zone de réception de contact (18) d'une plaque bipolaire (13) correspondante de façon à assurer une liaison électrique entre le contact d'embase (23) et la plaque bipolaire (13) correspondante, l'extrémité fendue (27) du contact d'embase (23) comportant une fente à l'intérieur de laquelle est insérée une excroissance (17) d'une plaque bipolaire (13). - the base connector (21) comprising a body (22) made of an electrically insulating material and at least two base contacts (23), each base contact (23) being inserted inside a through opening (26) made in the body (22), each base contact (23) having a slotted end (27) intended to establish local contact by pinching with the contact receiving area (18) of a corresponding bipolar plate (13) so as to ensure an electrical connection between the base contact (23) and the corresponding bipolar plate (13), the slotted end (27) of the base contact (23) having a slot inside which is inserted a protrusion (17) of a bipolar plate (13). 2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'une zone de réception de contact (18) est constituée par une excroissance (17) réalisée dans un bord de la plaque bipolaire (13). 2. Assembly according to claim 1, characterized in that a contact receiving zone (18) is constituted by an outgrowth (17) made in an edge of the bipolar plate (13). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21 ) comporte au moins un guide de séparation (32) de plaques bipolaires (13) destiné à venir s'insérer entre deux plaques bipolaires (13) consécutives. 3. Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the base connector (21) comprises at least one separation guide (32) for bipolar plates (13) intended to be inserted between two consecutive bipolar plates (13). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21 ) comporte au moins deux guides de séparation (32) disposés de part et d'autre d'un contact d'embase (23), de sorte qu'une partie de chaque guide de séparation (32) recouvre une portion du contact d'embase (23) pour éviter un court-circuit entre la plaque bipolaire (13) sur laquelle est connecté le contact d'embase (23) et une plaque bipolaire (13) adjacente. 4. Assembly according to claim 3, characterized in that the base connector (21) has at least two separation guides (32) arranged on either side of a base contact (23), such that a part of each separation guide (32) covers a portion of the base contact (23) to prevent a short circuit between the bipolar plate (13) to which the base contact (23) is connected and an adjacent bipolar plate (13). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21 ) comporte une pluralité de contacts d'embase (23) disposés suivant au moins une rangée de contacts (R1 , R2), deux contacts d'embase (23) adjacents étant écartés l'un de l'autre suivant une direction d'extension longitudinale (L1) d'un bord d'une plaque bipolaire (13) et suivant une direction verticale (L2) d'une distance correspondant à un écart entre deux plaques bipolaires (13) consécutives. 5. Assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the base connector (21) comprises a plurality of base contacts (23) arranged along at least one row of contacts (R1, R2), two adjacent base contacts (23) being separated from each other along a longitudinal extension direction (L1) of an edge of a bipolar plate (13) and along a vertical direction (L2) by a distance corresponding to a gap between two consecutive bipolar plates (13). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21 ) comporte deux oreilles latérales (33) destinées à coopérer avec un cadre de maintien (35) pour maintenir le connecteur d'embase (21) sur la pile à combustible (11). 6. Assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the base connector (21) has two lateral lugs (33) intended to cooperate with a retaining frame (35) to retain the base connector (21) on the fuel cell (11). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un connecteur mobile (41 ) comportant au moins deux contacts mobiles (43) destinés à établir une connexion électrique avec les contacts d'embase (23). 7. Assembly according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises a movable connector (41) comprising at least two movable contacts (43) intended to establish an electrical connection with the base contacts (23). 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les contacts mobiles (43) présentent chacun une extrémité disposée à l'intérieur d'une portion choisie parmi une portion mâle ou une portion femelle s’enfichant en face avant à l'intérieur d'une autre portion complémentaire choisie parmi une portion mâle ou une portion femelle du connecteur d'embase (21 ) disposée en face arrière du connecteur d'embase (21) de façon à établir une continuité électrique vers les plaques bipolaires (13). 8. Assembly according to claim 7, characterized in that the movable contacts (43) each have an end disposed inside a portion selected from a male portion or a female portion which is inserted on the front face inside another complementary portion selected from a male portion or a female portion of the base connector (21) disposed on the rear face of the base connector (21) so as to establish electrical continuity to the bipolar plates (13). 9. Ensemble selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le connecteur mobile (41) comporte au moins un élément de verrouillage destiné à coopérer avec un élément de verrouillage de forme complémentaire réalisé dans le connecteur mobile (41 ) de façon à permettre le verrouillage du connecteur mobile (41 ) sur le connecteur d'embase (21 ). 9. Assembly according to claim 7 or 8, characterized in that the mobile connector (41) comprises at least one locking element intended to cooperate with a locking element of complementary shape made in the mobile connector (41) so as to allow the locking of the mobile connector (41) onto the base connector (21). 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21 ) et le connecteur mobile (41) comportent des moyens de détrompage pour éviter un montage inversé entre le connecteur mobile (41 ) et le connecteur d'embase (21 ). 10. Assembly according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the base connector (21) and the movable connector (41) comprise means of error-proofing to avoid reverse mounting between the mobile connector (41) and the base connector (21). 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un cache d'isolation électrique (56) pouvant se substituer au connecteur d'embase (21). 11. Assembly according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises at least one electrical insulation cover (56) that can be substituted for the base connector (21). 12. Ensemble selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le cache d'isolation électrique (56) comporte des guides de séparation (60) afin d’éviter tout contact entre les plaques bipolaires (13). 12. Assembly according to claim 11, characterized in that the electrical insulation cover (56) has separation guides (60) to avoid any contact between the bipolar plates (13). 13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le connecteur d'embase (21) comporte un raccord arrière (63) assurant le maintien d'un harnais électrique (52). 13. An assembly according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the base connector (21) comprises a rear fitting (63) for securing an electrical harness (52).
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