Défis de conception EMI dans les packs de batteries de véhicules électriques : comment choisir la bonne mousse conductrice

À mesure que les véhicules électriques évoluent vers des plateformes haute tension de 800 V et des systèmes de propulsion à base de SiC , leurs systèmes de gestion de batterie (BMS) et leurs modules de communication fonctionnent à des fréquences de plus en plus élevées. Cette évolution amplifie les problèmes d' interférences électromagnétiques (IEM) au sein des batteries densément chargées, où une mise à la terre incorrecte peut entraîner une distorsion du signal, un dysfonctionnement des capteurs, voire des défaillances de sécurité.

Dans cet environnement, la mousse conductrice , véritable « pont électromagnétique » entre les modules de batterie et les capots de blindage, joue un rôle crucial dans le maintien des performances CEM (compatibilité électromagnétique). Cependant, les mousses EMI grand public traditionnelles ne répondent plus aux exigences strictes des applications automobiles.

Image : Mousse conductrice utilisée pour le blindage EMI des modules de batterie des véhicules électriques

Trois défis majeurs pour la mousse EMI de qualité automobile

1. La déformation rémanente après compression doit rester inférieure à 10 %

Lors de l'assemblage des batteries, la mousse conductrice subit généralement une compression de 20 à 30 % . Une faible résilience entraîne une relaxation des contraintes, réduisant la pression de contact et augmentant l'impédance de l'interface au fil du temps.

Konlida répond à ce problème avec des substrats PORON® haute densité combinés à une métallisation à gradient , maintenant une compression rémanente inférieure à 8 % après des tests de 1 000 heures , surpassant la moyenne de l'industrie de 15 %.

2. Stabilité thermique de -40°C à +125°C

Les températures élevées lors de charges rapides ou intenses peuvent dépasser 100 °C. La mousse EMI nickelée standard s'oxyde facilement, ce qui augmente la résistance et réduit l'efficacité du blindage.

Konlida a développé un revêtement composite haute température : une couche de base Cu-Ni pour l'adhérence et une couche supérieure en argent pour la conductivité. Après 1 000 heures de vieillissement à 125 °C , la variation de résistance de surface reste inférieure à 15 % , garantissant ainsi une mise à la terre fiable à long terme.

Image : Performances de la mousse conductrice haute résilience Konlida sous compression à long terme

3. Résistance aux vibrations et cohérence EMI

Les vibrations constantes pendant le fonctionnement du véhicule peuvent desserrer les points de contact de la mousse EMI. Konlida recommande d'intégrer des rainures en U ou des bosses de positionnement dans la conception structurelle, ainsi qu'un support à haute adhérence pour plus de stabilité.

Un test réalisé par un constructeur automobile de premier plan a montré qu'après l'adoption de la mousse de blindage EMI FOF (Fabric-over-Foam) avec positionnement intégré, la variation EMI est passée de ±12 dB à ±4 dB , améliorant considérablement la cohérence.

Pour un examen plus approfondi des avantages des matériaux de blindage FOF, voir Joints en tissu sur mousse : résistivité, efficacité de blindage et performances de compression .

De l'approvisionnement en matériaux aux solutions EMI au niveau du système

Contrairement à l'électronique grand public, où la finesse et la légèreté dominent , les applications automobiles exigent fiabilité, répétabilité et traçabilité . Konlida propose une solution complète de protection contre les interférences électromagnétiques (EMI) adaptée aux systèmes de batteries de véhicules électriques, comprenant :

• Adaptation structurelle : Géométrie de mousse personnalisée pour un ajustement précis sur différentes tolérances de modules.

• Support DFM : conseils de conception pour la fabrication pour éviter le désalignement de l'assemblage.

• Services de validation : Rapports complets de tests de brouillard salin, de cycle thermique et de vibrations à l'appui de la certification AEC-Q200 .

« Nous ne vendons pas que des rouleaux de mousse », a déclaré le directeur de la division électronique automobile de Konlida. « Nous construisons un réseau électromagnétique fiable qui relie chaque nœud haute tension d'un véhicule électrique. »

Pour des informations complémentaires sur la protection EMI au niveau du système, explorez le blindage EMI des circuits imprimés : de la protection ponctuelle à l'isolation au niveau du système. .

Tendance du secteur : la conception EMI se déplace vers le front-end

Selon une étude du GGII, sept des dix premiers fabricants de batteries chinois ont désormais intégré l'évaluation du blindage électromagnétique dès la phase de conception initiale des batteries. Le choix de la mousse conductrice est de plus en plus souvent confié aux ingénieurs CEM , et non aux équipes d'approvisionnement.

Image : Environnement de production et de test de mousse EMI de qualité automobile de Konlida

Connexions invisibles, sécurité visible

Alors que les véhicules électriques évoluent vers des architectures plus intelligentes et à plus haute tension , le blindage EMI n'est plus une option : il s'agit d'une nécessité de sécurité fonctionnelle . Chaque élément de mousse de blindage EMI a pour mission de maintenir une communication stable entre la batterie haute tension et le système de contrôle du véhicule .

Grâce à une innovation continue et à un soutien technique au niveau du système, Konlida garantit que la sécurité commence par les « connexions invisibles » à l'intérieur de chaque véhicule électrique.