TP Pile à combustible mono-cellule – ENSEM

L’ENSEM (Ecole Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique) en partenariat avec le projet AMPHy, a réalisé un dispositif expérimental pédagogique dédié à l’étude des performances d’une cellule de pile à combustible à membrane échangeuse de proton (PEMFC). 

Il s’agit d’un banc de tests qui permet de faire varier les conditions de fonctionnement d’une cellule de 25 cm² (température et débits et humidité relative de l’hydrogène et de l’air), de suivre l’évolution temporelle de la tension à une intensité donnée et de caractériser le fonctionnement en réalisant des courbes de polarisation, des mesures de l’impédance électrochimique, du courant de perméation et de la surface électro-active par voltamétrie cyclique.

Le banc de tests est automatisé et réalise les tests qui sont décrits dans un fichier de commandes (au format Excel) avec les conditions opératoires choisies par les étudiants. Les résultats des tests sont enregistrés dans des fichiers que l’on peut lire et post-traiter avec Phyton ou Matlab.

Pour être complet, le TP peut nécessiter 2 séances de 4h :

Au cours de la première séance, les éléments constitutifs du banc de test sont présentés aux étudiants, puis ils réalisent eux même le montage d’une cellule PEMFC avec des matériaux à l’état de l’art. Ils peuvent ensuite commencer à traiter les résultats des premiers tests réalisés, typiquement une courbe de polarisation et un spectre d’impédance.

Une analyse détaillée de l’influence des conditions opératoires sur les performances de la pile à combustible nécessite une deuxième séance, uniquement dédiée au traitement des données et à l’établissement des conclusions.

« TP découverte » jusqu’en L2 (4h) – « TP expert » de L3 à M2 (8h)