EVバッテリーパックのEMI設計課題：適切な導電性フォームの選び方
電気自動車が800Vの高電圧プラットフォームとSiCベースの駆動システムへと進化するにつれ、バッテリー管理システム（BMS）と通信モジュールはますます高い周波数で動作します。この進化により、高密度に実装されたバッテリーパック内での電磁干渉（EMI）の問題が深刻化しており、不適切な接地は信号の歪み、センサーの誤動作、さらには安全上の不具合につながる可能性があります。
このような環境において、バッテリーモジュールとシールドカバー間の重要な「電磁ブリッジ」である導電性フォームは、EMC（電磁両立性）性能の維持に決定的な役割を果たします。しかしながら、従来の民生グレードのEMIフォーム材料では、もはや車載用途の厳しい要件を満たすことができません。
画像: EVバッテリーモジュールのEMIシールドに導電性フォームを適用
車載グレードEMIフォームの3つの主要な課題
1. 圧縮永久歪みは10%未満に抑える必要がある
バッテリーパックの組み立て工程では、導電性フォームは通常20～30%の圧縮を受けます。弾力性が低いと「応力緩和」が発生し、接触圧力が低下し、時間の経過とともにインターフェースインピーダンスが増加します。
Konlida は、高密度 PORON® 基板と傾斜メタライゼーションを組み合わせることでこの問題を解決し、 1,000 時間のテスト後も圧縮永久歪みを 8% 未満に維持し、業界平均の 15% を上回っています。
2. -40℃～+125℃の熱安定性
急速充電時や高負荷時には、高温が100℃を超える場合があります。標準的なニッケルコーティングされたEMIフォームは酸化しやすく、抵抗が高まり、シールド効果が低下します。
Konlidaは、接着性を高めるCu-Niベース層と導電性を高める銀トップ層からなる高温複合コーティングを開発しました。125 ℃で1000時間エージングした後も表面抵抗の変化は15%以内に抑えられ、長期的な接地信頼性を確保します。
画像:長期圧縮下におけるKonlida高反発導電性フォームの性能
3. 耐振動性とEMIの一貫性
車両走行中の継続的な振動は、EMIフォームの接触点を緩める可能性があります。Konlidaは、安定性を確保するために、 U字型の溝またはロケーターバンプを構造設計に組み込むこと、そして高粘着性の裏地を推奨しています。
大手自動車メーカーのテストでは、一体型ポジショニングを備えたFOF (Fabric-over-Foam) EMI シールド フォームを採用した後、 EMI の変動が ±12dB から ±4dB に低下し、一貫性が大幅に向上したことが示されました。
FOFシールド材の利点の詳細については、 「ファブリックオーバーフォームガスケット：抵抗率、シールド効果、圧縮性能」を参照してください。 。
材料供給からシステムレベルのEMIソリューションまで
「薄型・軽量」が主流の民生用電子機器とは異なり、車載アプリケーションでは信頼性、再現性、トレーサビリティが求められます。Konlidaは、EVバッテリーシステム向けにカスタマイズされた包括的なEMIソリューションを提供します。これには以下が含まれます。
構造適応:さまざまなモジュール許容範囲に正確にフィットするカスタムフォームジオメトリ。
DFM サポート:アセンブリのずれを防ぐための製造向け設計ガイダンス。
検証サービス: AEC-Q200 認証をサポートする完全な塩水噴霧、熱サイクル、振動テストレポート。
「私たちはただフォームのロールを売っているだけではありません」と、コンリダの自動車エレクトロニクス部門責任者は語った。「EV内のすべての高電圧ノードを接続する、信頼性の高い電磁ライフネットワークを構築しています。」
システムレベルのEMI保護に関する関連情報については、 「PCB EMIシールド：ポイント保護からシステムレベルの分離まで」をご覧ください。 。
業界動向: EMI設計がフロントエンドへ移行
GGIIの調査によると、中国のバッテリーメーカー上位10社のうち7社は、バッテリーパック構造の初期設計段階にEMIシールド評価を組み込んでいます。導電性フォームの選定は、調達チームではなくEMCエンジニアが主導するケースが増えています。
画像: Konlida の自動車グレード EMI フォーム製造およびテスト環境
目に見えないつながり、目に見える安全
電気自動車がよりスマートで高電圧なアーキテクチャへと移行するにつれ、EMIシールドはもはやオプションではなく、機能安全上不可欠なものとなっています。すべてのEMIシールドフォームは、高電圧バッテリーと車両制御システム間の安定した通信を維持する役割を担っています。
Konlida は継続的なイノベーションとシステムレベルのエンジニアリング サポートにより、あらゆる EV 内部の「目に見えない接続」から安全性が始まることを保証します。