CCS集(ji)成母排主(zhu)要由信(xin)號采(cai)集(ji)組件(jian)、塑膠結構件(jian)、銅鋁排等(deng)組成,通過熱壓合或鉚(liu)接(jie)等(deng)工藝連(lian)接(jie)成一個整(zheng)體,應用于新(xin)能源(yuan)汽車、儲(chu)能電池模組內(nei),實現(xian)電芯高壓串并(bing)聯以及電池的溫(wen)度采(cai)樣(yang)(yang)、電芯電壓采(cai)樣(yang)(yang)功能,并(bing)通過信(xin)息采(cai)樣(yang)(yang)組件(jian)與連(lian)接(jie)器將溫(wen)度和電壓等(deng)信(xin)息傳輸至(zhi)BMS系統,屬于BMS系統的一部分。

圖?輕卡(ka)標準箱,攝(she)自CIBF2023中創新(xin)航展臺(tai)
作為(wei)電池pack/模(mo)組(zu)內部重(zhong)要(yao)(yao)的電連接(jie)(jie)組(zu)件,不(bu)(bu)同的電芯成(cheng)(cheng)組(zu)方式,電池包標定參數,使(shi)用環(huan)境,以及對(dui)電池包內部空間(jian)、重(zhong)量(liang)等(deng)(deng)(deng)的要(yao)(yao)求(qiu)(qiu),都會對(dui)CCS集成(cheng)(cheng)母排的采(cai)樣組(zu)件、生(sheng)產工(gong)藝、材質選擇等(deng)(deng)(deng)有不(bu)(bu)同的要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。因(yin)此(ci),為(wei)了滿足應(ying)用端多樣性的需求(qiu)(qiu),CCS產品也在不(bu)(bu)斷(duan)升級信(xin)號采(cai)集組(zu)件、優化(hua)集成(cheng)(cheng)工(gong)藝等(deng)(deng)(deng),發展(zhan)出了多種(zhong)(zhong)技(ji)術路線,包括線束、PCB、FPC、FFC、FDC等(deng)(deng)(deng)多種(zhong)(zhong)采(cai)樣方案,以及注塑支架、拼接(jie)(jie)、PET熱壓膜、吸(xi)塑隔離(li)板等(deng)(deng)(deng)多種(zhong)(zhong)集成(cheng)(cheng)方案。
此(ci)前(qian),我們簡(jian)單介紹過(guo)??以及??。今天,我們來看一下CCS的集成方(fang)案。
一、注塑支架+鉚接工藝
在行業發展初期,CCS產品主要采用注塑支架的集成方案,通過熱鉚或者卡扣固定支架、信號采集組件及銅鋁排等。
圖?采用注塑(su)支(zhi)架(jia)+熱(re)鉚工藝的線束CCS,攝自(zi)CIBF2023硅翔展臺(tai)
注塑支架通常采用阻燃PC+ABS或PA66注塑而成,塑件需要通過內應力、雙85、高低溫沖擊等測試,具有機械強度牢固,結構強度好、工藝成熟穩定等優點。
不過,由于注塑支架厚度較厚,且重量相對較重,會在一定程度上影響動力電池內部空間利用率及續航里程的提升。此外,注塑支架尺寸受注塑機噸位限制,大尺寸CCS注塑支架,成型難度大,模具開發難度大、設備成本高等。因此,業內開發出了拼接隔離板方案,運用數塊拼接支撐板替代一體注塑支架,以減少注塑工藝的難度和設備投資。
二、吸塑隔離板+熱鉚工藝
CCS吸塑隔離板使用阻燃PC薄膜吸塑、裁切成型,通過熱鉚工藝與信號采集組件、鋁巴連接整合成一個整體。
圖(tu)??采(cai)用吸塑集成(cheng)的FFC-CCS,圖(tu)源中航(hang)光(guang)電
采用更為輕薄的吸塑隔離板替代注塑支架,可以有效降低重量,提高電池包空間利用率,且吸塑成型模具費用低,專用設備投入少,生產效率高,靈活性高,具有一定的成本優勢。
但是,吸塑產品比較薄,承重能力相對較差,同時也可能存在漲縮、尺寸偏差大等問題。
三、熱壓絕緣膜集成
CCS集成母排熱壓工藝是使用 PET絕緣膜替代傳統隔離板,經加熱粘合將鋁巴及信號采集組件等組件壓合成一塊薄片,可以有效減小產品體積、重量以及減少配件數量,使CCS集成母排結構更加輕薄、規整,集成度高,密封絕緣可靠,可實現自動化裝配,有助于提升電池模組的空間利用率和生產效率,符合行業輕量化、集成化以及大模組的發展趨勢,近年來得到較快發展。
圖?CCS集成母排(pai)熱壓工藝流程,截取自西(xi)典新能招股書
與注塑、拼接方案結構相比,熱壓CCS更加輕薄,與吸塑方案相比,熱壓CCS產品完全集成化,穩固性更高。不過,熱壓工藝也存在設備投入大,熱壓時間長,生產效率較低,總體成本較高等問題。
圖?熱壓CCS,攝自CIBF2023 湖北(bei)永創鑫展臺(tai)
四、平板結構+鉚接
除了上述目前應用較多的集成方案外,行業內也推出了一些新的技術來進一步降低成本。例如,瑞浦蘭鈞在2022年9月申請的(de)相關專利中提到的(de)平板結構:CCS集(ji)成母排采(cai)用平面板體結(jie)構的(de)絕緣支撐板,利用鉚釘連(lian)接(jie)方式,連(lian)接(jie)固定絕緣支撐板、信號采集(ji)組件、鋁巴。相比(bi)注塑/吸塑/熱壓的(de)(de)集(ji)成方案,可以進一步降低(di)集(ji)成母(mu)排的(de)(de)生產(chan)成本。
當然這種結構并不一定適合新能源汽車動力電池需要經受頻繁的顛簸和振動的使用環境,而是更適用于室內儲能這類不需移動的使用場景。
具體工藝細節可以查閱專利文本,而采用平板結構/鉚接工藝的產品也有在此前的展會中展出過。
總體來說,CCS集成母排的不同集成工藝各有優勢,終端可以根據不同應用需求選擇最適配的方案。
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