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Freudenberg Sealing Technologies a présenté un concept configurable de joints de connecteur conçu pour intégrer plusieurs fonctions électriques, d’étanchéité et mécaniques au sein des batteries modernes.
L’approche repose sur des plaques multifonctionnelles de connexion des cellules destinées aux cellules cylindriques, prismatiques et de type poche. Les connecteurs sont fabriqués en cuivre nickelé ou étamé et surmoulés avec un élastomère.
Selon l’architecture de la batterie et les exigences techniques, différentes géométries d’étanchéité peuvent être directement intégrées au composant, notamment des joints de boîtier, des joints de cellules et d’autres fonctions de protection.
Les architectures conventionnelles de batteries utilisent souvent des composants séparés pour le contact électrique, l’étanchéité, l’isolation et le guidage mécanique.
Le concept de joint de connecteur de Freudenberg combine ces fonctions dans un composant modulaire.
Selon l’entreprise, la réduction du nombre d’interfaces séparées peut raccourcir les chaînes de tolérances, simplifier l’assemblage et réduire les points de défaillance potentiels dans la batterie.
La conception intégrée peut également avoir un impact sur l’espace d’installation et l’intégration des composants, des aspects de plus en plus importants à mesure que les constructeurs recherchent des architectures de batteries plus compactes.
La plateforme de connecteurs peut être adaptée aux cellules cylindriques, prismatiques et de type poche.
Le concept peut ainsi être configuré pour différentes conceptions de batteries sans être lié à un seul format de cellule.
Freudenberg indique que cette approche est également conçue pour rester applicable à différentes chimies de cellules et aux futures architectures de batteries.
Pour les constructeurs de véhicules électriques, ce type de plateforme modulaire peut offrir davantage de flexibilité lors du développement de batteries présentant différentes exigences en matière d’intégration, d’électricité et d’étanchéité.
Le surmoulage en élastomère assure l’isolation électrique tout en permettant d’intégrer directement les fonctions d’étanchéité au connecteur de cellule.
La conductivité électrique, l’isolation, l’étanchéité et le positionnement mécanique peuvent ainsi être considérés comme les fonctions d’un seul composant intégré plutôt que comme des éléments de conception séparés.
Cette approche peut également assurer l’amortissement et la protection contre les influences environnementales à l’intérieur de la batterie.
Freudenberg applique également son procédé de collage Freudenberg Adhesive Clean Technology, ou FACT, au concept de joint de connecteur.
Le procédé est conçu pour assurer une liaison permanente entre l’élastomère et les surfaces métalliques des connecteurs de cellules, généralement difficiles à coller.
Selon Freudenberg, le procédé élimine le prétraitement chimique humide conventionnel normalement nécessaire avant le collage.
Cela peut réduire la complexité de fabrication et la dépendance à des produits chimiques de collage supplémentaires, tout en conservant une grande flexibilité de conception pour différentes géométries de connecteurs.
Les batteries utilisées dans les autobus électriques et autres véhicules utilitaires doivent combiner performances électriques, durabilité mécanique, protection contre les influences environnementales et intégration compacte dans un espace disponible limité.
L’intégration des fonctions de contact, d’étanchéité et d’isolation dans un seul composant configurable pourrait contribuer à réduire le nombre d’interfaces à l’intérieur de la batterie et offrir davantage de flexibilité lors de la conception du système.
À mesure que les architectures de batteries pour véhicules électriques évoluent, les composants multifonctionnels tels que les joints de connecteur pourraient jouer un rôle croissant dans la réduction de la complexité au niveau du pack tout en prenant en charge différents formats de cellules et configurations de systèmes.
