CCS集成母排是将电池模组中的导电排、控制电路(电压、温度采集)等部件整合成一个模块,以实现电芯高压串并联、温度采集、电压采集、过流熔断等功能,具有集成度高、可靠性好、结构紧凑、体积小等特点,可以节省空间,便于自动化装配,适用于规模化批量生产,在新能源汽车和储能设备等领域广泛应用。
图 上汽魔方电池中的CCS集成母排
近年来,新能源电动汽车行业蓬勃发展,电动车动力核心——动力电池技术也不断进步,不断朝着高安全性、高集成度、轻量化、低成本等方向发展。而作为新能源电池包的关键部件之一,CCS集成母排的材料和集成工艺等也在朝着相同的方向发展着。
目前,CCS集成母排除了传统的线束方案外,集成化、轻量化等FPC/PCB方案正在快速渗透,此外,更具成本优势的FFC、FDC方案也在不断推进中,同时集成工艺也有注塑支架、吸塑热铆、PET膜热压等。总的来说,目前CCS集成母排形式多样,各有优势,应用终端可根据不同应用场景选择最佳方案。
产品类别 | 常用集成工艺 | 特点 |
线束采样电芯连接组件 | 注塑支架、吸塑热铆工艺 | 信号传输稳定,高可靠性,成本低 |
PCB采样电芯连接组件 | 热压工艺、吸塑热铆工艺 | 信号传输稳定,高可靠性,结构轻薄规整,自动化程度高 |
FPC采样电芯连接组件 | 热压工艺、吸塑热铆工艺 | 信号传输稳定,高可靠性,结构轻薄规整,自动化程度高 |
FFC采样电芯连接组件 | 热压工艺、吸塑热铆工艺 | 一体化集成度高,信号采集能力强,高可靠性,是FPC的低成本替代方案 |
FDC采样电芯连接组件 | 热压工艺、吸塑热铆工艺 | 相比FPC工序少,工艺成本低,适合大批量生产 |
下面,我们来看看几种常见的CCS集成母排:
1、线束-CCS
图 使用螺丝固定的线束-CCS,摄自CIBF2023 鹏辉展台
常用结构:线束+采集端子+NTC+导电铝排+注塑/吸塑支架
特点:
➢ 一体化结构,工艺成熟
➢ 信号传输稳定、可靠,电压、温度采集均采用独立的线束连接
➢ 具有成本优势
➢ 自动化程度较低
2、PCB-CCS
图 采用PCB的CCS方案,摄自瑞浦兰钧展台
常用结构:PCB+镍片+导电铝排+吸塑热铆或PET膜热压
特点:
➢ 一体化集成结构,产品轻量化
➢ 信号传输稳定、可靠,电压、温度采集采用一体设计的PCB实现
➢ 自动化程度高
3、FPC-CCS
图 采用FPC-CCS的电池包,摄自上海车展 捷威动力展台
常用结构:FPC+镍片+导电铝排+吸塑板或PET膜热压
特点:
➢ 超轻量化结构,整体强度和绝缘性能优异
➢ 信号传输稳定、可靠,电压、温度采集采用一体设计的FPC实现
➢ 自动化程度高
➢ 相对成本较高
4、FFC-CCS
图 采用FFC-CCS的电池模组,摄自上海车展 瑞浦兰钧展台
常用结构:FFC+镍片+导电铝排+吸塑热铆或PET膜热压
特点:
➢ 轻量化结构,适用于长款模组采集设计和降本
➢ 优异的信号采集能力,信号输出稳定、可靠
➢ 自动化程度高
5、FDC-CCS
图 FDC复合压延铜条,摄自 CIBF2023上海昭远展台
FDC采用模切制程加工,布线通过圆刀,相比FPC蚀刻加工,工序少,加工时间短,工艺成本减少30%左右,适合大批量生产,且制程环保,可应用于电池包电气系统及CCS模组集成,是FPC的降本方案之一,不过目前FDC保险丝精度和线路密集位置排废是难点问题。
原文始发于微信公众号(锂电产业通):CCS集成母排技术路线简介
