L’impact du serrage des empilements de type PEMFC, appelés stacks, a été démontré depuis des années par la publication de nombreuses mesures expérimentales. Des systèmes de serrage passifs ont été développés pour assurer une certaine élasticité nécessaire notamment lors des changements de température ou pour améliorer la distribution des contraintes. Les composants développés sont de plus en plus fins avec une gamme d'élasticité réduite, de plus de nouvelles publications viennent de montrer l’impact du serrage jusqu’au niveau des couches actives de quelques microns d'épaisseur et il est donc maintenant critique d’intégrer un serrage dynamique optimisé.
L’objectif de la thèse est d’étudier l’impact du contrôle dynamique du serrage des stacks sur les performances en fonction des conditions opératoires. Ces travaux seront réalisés sur des empilements représentatifs intégrant soit des plaques bipolaires embouties: la technologie de référence, soit des cellules imprimées : la technologie innovante en cours de développement au CEA. Parallèlement le candidat prendra en main le modèle développé dans un doctorat en cours, simulant les contraintes, les déformations et les différents paramètres multiphysiques : porosité, résistance électrique, en fonction du serrage.
La synthèse des résultats expérimentaux et numériques permettra au candidat d'avancer dans la compréhension de l’influence du serrage et de proposer des solutions d’amélioration notamment de la durabilité qui est actuellement le paramètre le plus critique pour nos projets européens ou industriels.
Suivant l’avancement de la thèse, des tests vibratoires pourront être effectuées pour évaluer l’apport potentiel de la spectrométrie mécanique notamment en vue d’un diagnostic.