新能源汽車電池包線路板是新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。它連接電池單體,實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)并與電池管理系統(tǒng)緊密協(xié)作,為溫度管理提供支持。既有剛性線路板的穩(wěn)定性,又有柔性線路板的適應(yīng)性,在設(shè)計(jì)制造上注重連接器選擇、導(dǎo)線選型、防護(hù)措施及固定方式。
同時(shí),汽車動(dòng)力電池通常由若干個(gè)單體電芯串并聯(lián)組裝而成,來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)汽車所需的高電壓、大電量,電芯的連接是動(dòng)力電池成組的關(guān)鍵技術(shù)。在傳統(tǒng)的電池包中,通常使用busbar(母線)來(lái)完成電池組的串并聯(lián),同時(shí)為了實(shí)時(shí)采集電芯電壓、電芯溫度和 busbar 溫度,需要在電芯或 busbar 表面布置溫度傳感器和電壓采樣線束。
傳統(tǒng)線束母排在連接電池包時(shí)每一根線束到達(dá)一個(gè)電極,需要多根線束配合動(dòng)力電池包中的多個(gè)電流信號(hào),擠占較大的電池包空間,且線束在pack裝配時(shí)依賴人工固定端口,自動(dòng)化程度低。因此,隨著電池包集成技術(shù)的發(fā)展,以及自動(dòng)化組裝要求的提高,采用FPC柔性線路板替代電池傳統(tǒng)線束的CCS集成母排被廣泛使用。
CCS(Cells Contact System,集成母排),主要由信號(hào)采集組件(FPC、PCB、FFC等)、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等組成,通過(guò)熱壓合或鉚接等工藝連接成一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)電芯高壓串并聯(lián),以及電池的溫度采樣、電芯電壓采樣功能,通過(guò)FPC/PCB和連接器組件提供溫度和電壓給BMS系統(tǒng),屬于BMS系統(tǒng)的一部分。
FPC作為信號(hào)采集組件的CCS集成母排,具有結(jié)構(gòu)輕薄、集成度高等優(yōu)點(diǎn),有利于提升電池包空間利用率及組裝效率,符合汽車輕量化、零部件系統(tǒng)集成化及大模組化趨勢(shì)。
CCS集成母排采用FPC或PCB等來(lái)替代傳統(tǒng)的線束連接。與傳統(tǒng)線束母排相比,CCS集成母排具有以下優(yōu)勢(shì):
1.一體熱壓成型,線路密封性好,耐候性好耐潮濕,耐氧化,耐腐蝕等,性能優(yōu)異,可靠度高;
2.客戶端安裝簡(jiǎn)單,避免了線束過(guò)多連接的繁瑣,可自動(dòng)化作業(yè)程度高,節(jié)約客戶裝配人工成本;
3.集成度高,體積小,輕薄,節(jié)約整體模組空間,使整體模組輕量化,便捷化;
4.共用性強(qiáng),可制造性強(qiáng),易于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化,節(jié)省開(kāi)發(fā)成本;
5.線路有過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)電池電芯起到保護(hù)作用,安全性能高;
6.與電芯連接方式靈活,可多串多并,適用性廣。