La batterie est le nouveau pilier des véhicules électriques, et à l’intérieur de celle-ci, les mousses jouent un rôle discret mais décisif. Elles assurent l’étanchéité, l’isolation, le soutien et la dissipation de la chaleur. Cependant, sauriez-vous choisir la mousse adaptée pour éviter des coûts imprévus, des retards ou des problèmes d’homologation ?
Contexte réglementaire en Espagne
La norme UNE 0062 et les subventions PERTE VEC II exigent la preuve de la sécurité passive et de la traçabilité des matériaux polymères utilisés dans les véhicules électriques fabriqués en Espagne. Le choix de mousses répondant à ces exigences évite les modifications de dernière minute et accélère le processus d’obtention des subventions.
1 Définir l’objectif avant la fiche technique
Le choix d’une mousse intervient lorsque l’ingénierie, le contrôle qualité et les achats partagent la même priorité. Avant d’ouvrir une fiche technique, il convient de mettre sur la table le risque à éviter et le bénéfice attendu
- Le risque à neutraliser : propagation de la chaleur d’une cellule à l’autre, vibrations qui desserrent les joints, infiltration d’électrolyte, etc.
- L’avantage à obtenir : alléger de 8 kg pour gagner en autonomie, réduire le temps de validation ou ajouter des points ESG…
Si le scénario le plus redouté est une fuite thermique en moins de < 90 secondes, la priorité ira à une mousse silicone BISCO® UL 94 V 0 capable de résister à 200 °C. Si le poids est le principal enjeu, l’EPP moulé est le choix naturel.
2 Aperçu visuel rapide
Les tableaux pouvant prêter à confusion, il est préférable de se référer à la carte thermique suivante, qui résume en un coup d’œil quelle mousse domine pour chaque propriété :
*Glossaire express :
Déformation rémanente (déformation permanente) = perte d’épaisseur après compression et vieillissement.
Cellules fermées = structure imperméable à l’eau et aux gaz
3 Les « caractéristiques » de chaque famille
Chaque mousse technique possède des propriétés uniques qui la rendent idéale pour certains scénarios et moins adaptée à d’autres. Cette brève description vous aidera à identifier rapidement celle qui convient le mieux à votre application spécifique.
| Famille | Points forts | Points faibles | Application typique |
|---|---|---|---|
| Silicone
(BISCO® HT-800, PORON® EVExtend) |
Résiste à des températures comprises entre -60 °C et +200 °C, UL 94 V-0, déformation rémanente après compression < 5 %, microcellules semi-fermées, bonne résistance aux réfrigérants à base de glycol et d’eau. | Densité et coût élevé. | Dissipateur thermique de remplissage sous 4680 |
| Polyuréthane (PU)
(formulations ZF-EV 45-120 kg/m³) |
Flexible, facile à couper, coût modéré, résistance chimique acceptable aux réfrigérants. | Vieillissement > 110 °C ; inflammable sans additifs. | Joints de couvercle de batterie. |
| Polyéthylène/EVA
(copolymères EVA pour une haute résilience) |
Très léger, cellules fermées, bonne diélectrique, absorption d’eau < 1 %. | UL 94 HB ; compression > 12 %. | Coussins entre les cellules souples. |
| PVDF
(PVDF réticulé Solef®) |
Inert à l’égard des carbonates électrolytiques, UL 94 V-0, rigidité diélectrique élevée. | Coûteux, densité moyenne à élevée. | Joints sur les plaques froides en contact avec l’électrolyte. |
| EPP | Ultra-léger, absorbant les chocs, moulé en 3D. | Limite thermique 110 °C ; UL 94 HB | Entretoises structurelles dans les modules cylindriques. |
* Remarque rapide sur les cellules fermées
Les familles PE/EVA et BISCO® silicone ont une structure à cellules fermées, ce qui limite l’absorption de liquide et augmente la stabilité dimensionnelle.
4 Vue à 360° des performances
Pour voir en un coup d’œil l’équilibre entre la conductivité, la déformation, la densité, la plage de température et le comportement au feu :
5 Méthodologie étape par étape
Le choix d’une mousse est plus facile si vous suivez un processus structuré. Voici cinq étapes pratiques pour choisir le matériau le mieux adapté à votre scénario d’application et à vos exigences spécifiques.
- Scénario de défaillance. Identifiez la menace la plus critique (par exemple, la propagation thermique).
- Évaluez les critères. (1-5) en fonction de l’impact sur la sécurité et le coût de la garantie
| Critère | Poids (module de poche) |
|---|---|
| Sécurité incendie UL 94 | 5 |
| Conductivité thermique | 4 |
| Résistance chimique | 3 |
| Coût €/m² | 2 |
| NVH (bruit et vibrations) | 1 |
- Normes de filtrage. Si les spécifications de l’emballage exigent la norme UL 94 V-0, écartez d’emblée toutes les familles HB, ce qui vous permettra de gagner plusieurs jours de développement.
- Prototyper et valider dans un environnement contrôlé
- Cycle thermique –40 / +85 °C, 96 h à 50 % de compression.
- Test chimique 72 heures d’immersion dans un électrolyte (EC + DEC) à 60 °C.
- Aligner les zones. Sélectionner la mousse qui réduit le mieux le risque relatif.
Réduire la température du module de 5 °C prolonge la durée de vie des cellules de ≈ 10 %, réduisant ainsi les incidents.
6 Bonnes pratiques d’intégration
L’efficacité finale de la mousse dépend également de la manière dont elle est intégrée dans le pack de batteries. Vous trouverez ci-dessous quelques recommandations pratiques pour optimiser cette intégration en production.
- Adhésif à faible teneur en COV : laminé acrylique < 5 g COV/m².
- Tolérance zéro : joints ≤ 0,2 mm pour éviter les vibrations et les fuites.
- TIM fluide + silicone : duo idéal avec une plaque froide.
- Tests de compression résiduelle : ≥ 60 % après 100 cycles d’ouverture du couvercle.
Les performances finales de la mousse dépendent autant de sa formulation que de la manière dont elle est intégrée dans le pack. Au-delà des conseils de base, ce tableau fournit quelques lignes directrices :
| Étape | Recommandation ZFoam | Beneficio |
|---|---|---|
| Nettoyage et conditionnement | Isopropanol à 70 % + dégazé pendant 30 minutes à 50 °C dans de l’aluminium usiné. | Adhérence constante ; pas de délamination. |
| Adhésif | PSA acrylique < 5 g COV m² pour les projets REACH ; PUR thermofusible si vous avez besoin de ≥ 2 N cm⁻¹ à 85 °C. | Installation rapide sans compromettre le peeling |
| Conception des joints | Compression cible : 30-40 % en silicone, 45-50 % en EPP ; rayons ≥ 1 mm dans les angles. | Maintient l’indice IP-67 et empêche le gondolement. |
| Contrôle de l’écart zéro | Vérification optique des épaisseurs critiques ≤ 0,2 mm ; cales en EVA dans les interstices. | Élimine les points d’entrée de poussière/eau. |
| Compatibilité thermique | Silicone conducteur (Shore 00 30-45) + fluide TIM sur plaque froide. | ΔT cellule de bord ↓ ≥ 3 °C par rapport au TIM seul. |
| Compression résiduelle | Cible ≥ 60 % après 100 cycles d’ouverture du couvercle. | Garantit l’étanchéité pendant toute la durée de vie. |
*Règle rapide
Pour les packs soumis à des vibrations harmoniques > 12 g, concevez la mousse pour qu’elle fonctionne à 35 % de son épaisseur d’origine, afin qu’elle absorbe l’énergie sans fatigue prématurée.
La mousse qui détermine le résultat
Le choix de la mousse appropriée n’est pas une mince affaire. En fin de compte, tout repose sur la recherche du bon équilibre entre sécurité, coût et durabilité :
- Sécurité extrême — BISCO® / PORON® silicone, PVDF®, Zotek N®, Zotek F®.
- Coût et acoustique — PU, Azote®
- Légèreté structurelle — EPP moulé.
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