Analiza tehnologije vgrajene zbiralke baterijskega paketa CCS in razvojnih trendov trga

 

Učinkovite in varne povezave med baterijskimi celicami so v napajalnem akumulatorskem sistemu vozil z novo energijo ključne za splošno delovanje vozila. Za doseganje zahtev po visoki napetosti in visoki moči je več baterijskih celic običajno sestavljenih zaporedno in vzporedno, da tvorijo baterijske module. V tem procesu imajo zbiralke osrednjo vlogo pri električni povezavi.

 

Pri tradicionalnih oblikah se vzorčenje napetosti in temperature za vsako baterijsko celico običajno opira na ločen sistem kabelskega snopa. Vendar pa ta pristop ne le porabi veliko prostora, ampak tudi zaplete ožičenje in zmanjša stopnjo avtomatizacije montaže. S pospešenim trendom zmanjšanja teže in avtomatizacije v novih energetskih vozilih se je pojavila integrirana tehnologija zbiralk CCS (Cell Contact System).

 

Integrirane zbiralke CCS integrirajo komponente za pridobivanje signala (kot so FPC-ji, PCB-ji in FFC-ji) z vodili baterij, priključki zbiralk in izolacijskimi strukturnimi komponentami. S termičnim stiskanjem, kovičenjem ali ultrazvočnim varjenjem integrirana struktura omogoča visoko{1}}napetostno zaporedno in vzporedno povezavo baterijskih celic ter vzorčenje napetosti in temperature. Njegove glavne komponente vključujejo:

 

* Bakrene ali aluminijaste prevodne zbiralke (avtomobilska akumulatorska priključna vodila, avtomobilska napajalna zbiralka, napajalna vodila);
* Izolacija (izolacije zbiralk);
* Komponente konektorja (Bus Bar Connector, Automotive Busbar Connector);
* Vezje za pridobivanje signala (FPC/PCB).

 

Ta sistem prenaša napetostne in temperaturne signale v BMS in je kritična komponenta sistema za upravljanje baterije.

 

 

 

 

V primerjavi s tradicionalnimi zbiralkami kabelskega snopa ponujajo integrirani sistemi zbiralk CCS (avtomobilski sistemi zbiralk) naslednje pomembne prednosti:

 

1. Strukturna integracija in lahek
Uporaba FPC in PCB kot nosilcev za pridobivanje signala nadomešča okorne kabelske snope, kar ima za posledico lažji in tanjši sistem z izboljšano izrabo prostora, ki izpolnjuje zahteve kompaktne zasnove novih energetskih vozil.

 

2. Visoka stopnja avtomatizacije montaže
Modularna struktura zbiralnega sistema omogoča hitro montažo in se lahko integrira z avtomatizirano opremo, kar znatno zmanjša ročno delo in izboljša doslednost proizvodnje.

 

3. Izboljšana vzdržljivost in varnost
Integrirana tehnologija vročega{0}}stiskanja bistveno izboljša tesnjenje linije, odpornost proti vlagi in odpornost proti koroziji. Prenapetostne zaščitne strukture so pogosto vključene v zasnovo avtomobilske zbiralke, da preprečijo preobremenitev celic in povečajo splošno varnost paketa.

 

4. Močna standardizacija in združljivost
Modul za načrtovanje zbiralke je mogoče prilagodljivo prilagoditi različnim velikostim in postavitvam celic, kar olajša -velikoserijsko proizvodnjo in zmanjša stroške razvoja in montaže.

 

5. Stabilna električna zmogljivost
Visokokakovostni-bakreni-aluminijevi vodniki v kombinaciji z izolacijsko plastjo Busbar Insulations ohranjajo prenos z nizko impedanco tudi v pogojih visokega toka, s čimer izboljšajo splošno učinkovitost prevodnosti sistema.

 

 

Izdelava integriranih vodil CCS običajno vključuje naslednje ključne korake:

 

1. Rezanje filma in predobdelava

Izolacijska folija, silikonska plošča, teflonska plošča in drugi materiali so razrezani na določene dimenzije, da se zagotovi natančnost naknadnega vročega stiskanja.

 

2. Pred-sestavljanje

Prevodni materiali (bakrene in aluminijaste plošče), izolacijski materiali in elektronske komponente so zloženi zaporedno, da tvorijo strukturo, ki jo je treba stisniti. Ta korak je ključnega pomena za enotnost in zanesljivost prevodne poti avtomobilskega vodila.

 

3. Vroče stiskanje

Z uporabo električne vroče stiskalnice pri približno 160 stopinjah so plasti materiala tesno povezane skupaj, da tvorijo integralno strukturo BusBar Systems ali Automotive Power Busbar.

 

4. Varjenje in kovičenje

Kovinske komponente so običajno varjene z laserskim ali ultrazvočnim varjenjem, nekatere strukture pa uporabljajo avtomatizirano kovičenje za mehansko in električno pritrditev.

 

5. Avtomatiziran pregled in montaža
Vizualni pregled CCD prepozna praske, okvare jezičkov in kontaminacijo. Sistem se nato integrira s temperaturnim senzorjem in plastičnimi strukturnimi komponentami, da tvorijo celoten sklop avtomobilske avtobusne palice.

 

6. Čiščenje in pregled
Po čiščenju z alkoholom se opravi končni preskus neprekinjenosti in izolacije, da se zagotovi skladnost z varnostnimi in električnimi standardi.

 

Z zgornjimi procesi sta baterijska vodila in vezje za zajemanje signalov integrirana v en proizvodni proces, kar ustvarja zelo zanesljiv avtomobilski konektorski sistem vodila.

 

 

Zaradi ciljev »Dual Carbon« globalna prodaja vozil na novo energijo še naprej narašča, kar neposredno spodbuja širitev trga akumulatorskih baterij in sistemov vodil. Po podatkih EVTank bo svetovna prodaja novih vozil na energijo do leta 2030 presegla 52 milijonov, pri čemer bo prodor na trg presegel 50 %.

 

Na podlagi povprečne konfiguracije baterijskega modula se pričakuje, da bo vsako vozilo opremljeno s približno devetimi baterijskimi moduli, od katerih bo vsak opremljen z eno integrirano zbiralko CCS in bo ustrezal enemu do dvema slojema signala FPC. Previdno ocenjena vrednost sistema CCS (vključno s konektorjem zbiralke in baterijsko vodilo) na vozilo znaša več kot 1000 juanov.

 

Ocenjuje se, da bo skupna velikost trga FPC in CCS narasla s približno 17,3 milijarde juanov leta 2022 na 39,4 milijarde juanov leta 2025, s skupno letno stopnjo rasti približno 31,7 %. To rast poganjajo predvsem naslednji dejavniki:

 

* Povečane sistemske namestitve zaradi povečane prodaje novih vozil na energijo;
* Povečano povpraševanje po vodilih na enoto zaradi optimizirane kapacitete in strukture baterijskega modula;
* Trend v smeri inteligentne proizvodnje spodbuja nadgradnje ključnih komponent, kot so avtomobilske vodila in izolacije vodil.

 

V prihodnosti, ko se strukturna integracija in modularizacija električnih vozil poglabljata, bodo napajalne zbiralke in konektorji zbiralk še naprej

razvoj v smeri višje prevodnosti, višje izolacije in večje zanesljivosti. InteligentenAvtomobilske akumulatorske terminalske vodilne palice(ACCS), ki vključuje zajemanje signalov, spremljanje toka in toplotno upravljanje, bo postal glavni tok v industriji.