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CCS集成母排的4种集成工艺

作者:苏州腾斯凯    时间:2024-06-09 10:50:04   访问量:0

  

  CCS集成母排由信号采集组件、塑胶结构件、铜铝排组成,通过热压合或铆接工艺连接。应用于新能源汽车和储能电池模组,实现电芯串并联、温度和电压采样,并将信息传输至BMS系统。作为电池pack/模组内部电连接组件,CCS集成母排的采样组件、生产工艺、材质选择等受电芯成组方式、电池包标定参数、使用环境、空间和重量等因素影响。

  因此,为了满足应用端多样性的需求,CCS产品也在不断升级信号采集组件、优化集成工艺等,发展出了多种技术路线,包括线束、PCB、FPC、FFC、FDC等多种采样方案,以及注塑支架、拼接、PET热压膜、吸塑隔离板等多种集成方案。今天,我们来看一下CCS的集成方案。

  一、注塑支架+铆接工艺

  在行业发展初期,CCS产品主要采用注塑支架的集成方案,通过热铆或者卡扣固定支架、信号采集组件及铜铝排等。

  注塑支架通常采用阻燃PC+ABS或PA66注塑而成,塑件需要通过内应力、双85、高低温冲击等测试,具有机械强度牢固,结构强度好、工艺成熟稳定等优点。

  注塑支架较厚重,影响电池内部空间利用率和续航里程。大尺寸CCS注塑支架成型难度大,模具开发成本高。因此,业内采用拼接隔离板方案,以减少注塑工艺难度和设备投资。

  二、吸塑隔离板+热铆工艺

  CCS吸塑隔离板使用阻燃PC薄膜吸塑、裁切成型,通过热铆工艺与信号采集组件、铝巴连接整合成一个整体。

  采用更为轻薄的吸塑隔离板替代注塑支架,可以有效降低重量,提高电池包空间利用率,且吸塑成型模具费用低,专用设备投入少,生产效率高,灵活性高,具有一定的成本优势。但是,吸塑产品比较薄,承重能力相对较差,同时也可能存在涨缩、尺寸偏差大等问题。

  三、热压绝缘膜集成

  CCS集成母热压工艺使用PET绝缘膜替代隔离板,将铝巴和信号采集组件压合成薄片,实现产品体积、重量和配件数量的降低。该工艺使CCS集成母排结构更轻薄、规整,集成度高,密封绝缘可靠,可自动化装配,提高电池模组的空间利用率和生产效率,符合行业发展趋势,近年来发展迅速。

  与注塑、拼接方案结构相比,热压CCS更加轻薄,与吸塑方案相比,热压CCS产品完全集成化,稳固性更高。不过,热压工艺也存在设备投入大,热压时间长,生产效率较低,总体成本较高等问题。

  四、平板结构+铆接

  除了上述目前应用较多的集成方案外,行业内也推出了一些新的技术来进一步降低成本。

  例如,瑞浦兰钧在2022年9月申请的相关专利中提到的平板结构:CCS集成母排采用平面板体结构的绝缘支撑板,利用铆钉连接方式,连接固定绝缘支撑板、信号采集组件、铝巴。相比注塑/吸塑/热压的集成方案,可以进一步降低集成母排的生产成本。

  当然这种结构并不一定适合新能源汽车动力电池需要经受频繁的颠簸和振动的使用环境,而是更适用于室内储能这类不需移动的使用场景。具体工艺细节可以查阅专利文本,而采用平板结构/铆接工艺的产品也有在此前的展会中展出过。

  总体来说,CCS集成母排的不同集成工艺各有优势,终端可以根据不同应用需求选择适配的方案。

  方案分享

  储能温控的参与者可以大致分为三类:

  (1)传统工业温控企业,凭借在水冷设备中的技术积累,切入储能温控壁垒较低,技术同源,代表企业为同飞股份、高澜股份。

  (2)精密温控企业,在数据中心温度控制方面经验丰富,集装箱储能与数据中心温控相似性较高,有望实现技术外延,代表企业有英维克、申菱环境。

  (3)汽车电池热管理企业,锂电池温控技术与经验积累丰富,代表企业松芝股份、奥特佳。综上可以看到,目前储能温控市场的参与者大多为具有相似技术企业,这些企业进入壁垒较低,有望取得先发优势,共同推动行业的高速发展。

  “温度传感器在储能应用,主要有家庭及工商业储能、通信储能、电网级箱式储能。”曾老师说。

  “我们温度传感器,用在家庭及工商业储能、通信储能、电网级箱式储能的比较多。”说,“我们2022年推出来储能CCS电池模组温度/电压采集方案,用家庭/工商业储能CCS、通信储能CCS、箱式储能CCS来解决对应不同储能温度采集问题。CCS(Cells Contacting System), 即线束板集成件、采集集成件、总成或线束隔离板。储能CCS,安装在电池包上,形成一套电池模组。

  “我们储能CCS,通过铜铝巴,实现电芯串并联,输出电流;采集电芯电压;采集电芯温度。我们有螺丝固定方案、激光焊接方案、超声焊接方案、FPC方案。”

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