CCS集成母排的4種集成工藝
CCS集成母排由信號采集組件、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排組成，通過熱壓合或鉚接工藝連接。應(yīng)用于新能源汽車和儲能電池模組，實(shí)現(xiàn)電芯串并聯(lián)、溫度和電壓采樣，并將信息傳輸至BMS系統(tǒng)。作為電池pack/模組內(nèi)部電連接組件，CCS集成母排的采樣組件、生產(chǎn)工藝、材質(zhì)選擇等受電芯成組方式、電池包標(biāo)定參數(shù)、使用環(huán)境、空間和重量等因素影響。
因此，為了滿足應(yīng)用端多樣性的需求，CCS產(chǎn)品 也在不斷升級信號采集組件、優(yōu)化集成工藝等，發(fā)展出了多種技術(shù)路線，包括線束、PCB、FPC、FFC、FDC等多種采樣方案，以及注塑支架、拼接、PET熱壓膜、吸塑隔離板等多種集成方案。 今天，我們來看一下CCS的集成方案。
一、注塑支架+鉚接工藝
在行業(yè)發(fā)展初期，CCS產(chǎn)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。
CCS注塑方案
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(nèi)應(yīng)力、雙85、高低溫沖擊等測試，具有機(jī)械強(qiáng)度牢固，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好、工藝成熟穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
注塑支架較厚重，影響電池內(nèi)部空間利用率和續(xù)航里程。大尺寸CCS注塑支架成型難度大，模具開發(fā)成本高。因此，業(yè)內(nèi)采用拼接隔離板方案，以減少注塑工藝難度和設(shè)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。
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(fèi)用低，專用設(shè)備投入少，生產(chǎn)效率高，靈活性高，具有一定的成本優(yōu)勢。 但是，吸塑產(chǎn)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集成母熱壓工藝使用PET絕緣膜替代隔離板，將鋁巴和信號采集組件壓合成薄片，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品體積、重量和配件數(shù)量的降低。該工藝使CCS集成母排結(jié)構(gòu)更輕薄、規(guī)整，集成度高，密封絕緣可靠，可自動化裝配，提高電池模組的空間利用率和生產(chǎn)效率，符合行業(yè)發(fā)展趨勢，近年來發(fā)展迅速。
與注塑、拼接方案結(jié)構(gòu)相比，熱壓CCS更加輕薄，與吸塑方案相比，熱壓CCS產(chǎn)品完全集成化，穩(wěn)固性更高。不過，熱壓工藝也存在設(shè)備投入大，熱壓時間長，生產(chǎn)效率較低，總體成本較高等問題。
四、平板結(jié)構(gòu)+鉚接
除了上述目前應(yīng)用較多的集成方案外，行業(yè)內(nèi)也推出了一些新的技術(shù)來進(jìn)一步降低成本。
例如，瑞浦蘭鈞在2022年9月申請的相關(guān)專利中提到的平板結(jié)構(gòu)：CCS集成母排采用平面板體結(jié)構(gòu)的絕緣支撐板，利用鉚釘連接方式，連接固定絕緣支撐板、信號采集組件、鋁巴。相比注塑/吸塑/熱壓的集成方案，可以進(jìn)一步降低集成母排的生產(chǎn)成本。
當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)并不一定適合新能源汽車動力電池需要經(jīng)受頻繁的顛簸和振動的使用環(huán)境，而是更適用于室內(nèi)儲能這類不需移動的使用場景。具體工藝細(xì)節(jié)可以查閱專利文本，而采用平板結(jié)構(gòu)/鉚接工藝的產(chǎn)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(yōu)勢，終端可以根據(jù)不同應(yīng)用需求選擇適配的方案。
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儲能溫控的參與者可以大致分為三類：
(1)傳統(tǒng)工業(yè)溫控企業(yè)，憑借在水冷設(shè)備中的技術(shù)積累，切入儲能溫控壁壘較低，技術(shù)同源，代表企業(yè)為同飛股份、高瀾股份。
(2)精密溫控企業(yè)，在數(shù)據(jù)中心溫度控制方面經(jīng)驗(yàn)豐富，集裝箱儲能與數(shù)據(jù)中心溫控相似性較高，有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)外延，代表企業(yè)有英維克、申菱環(huán)境。
(3)汽車電池?zé)峁芾砥髽I(yè)，鋰電池溫控技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)積累豐富，代表企業(yè)松芝股份、奧特佳。綜上可以看到，目前儲能溫控市場的參與者大多為具有相似技術(shù)企業(yè)，這些企業(yè)進(jìn)入壁壘較低，有望取得先發(fā)優(yōu)勢，共同推動行業(yè)的高速發(fā)展。
“溫度傳感器在儲能應(yīng)用，主要有家庭及工商業(yè)儲能、通信儲能、電網(wǎng)級箱式儲能?！彬v斯凱曾老師說。
“我們騰斯凱溫度傳感器，用在家庭及工商業(yè)儲能、通信儲能、電網(wǎng)級箱式儲能的比較多?！彬v斯凱說，“我們2022年推出來儲能CCS電池模組溫度/電壓采集方案，用家庭/工商業(yè)儲能CCS、通信儲能CCS、箱式儲能CCS來解決對應(yīng)不同儲能溫度采集問題。CCS(Cells Contacting System)， 即線束板集成件、采集集成件、總成或線束隔離板。儲能CCS，安裝在電池包上，形成一套電池模組。
“我們儲能CCS，通過銅鋁巴，實(shí)現(xiàn)電芯串并聯(lián)，輸出電流;采集電芯電壓;采集電芯溫度。我們有螺絲固定方案、激光焊接方案、 超聲焊接 方案、FPC方案?！?/p>
