Analiza tehnologiei de bare colectoare integrate CCS a pachetului de baterii și a tendințelor de dezvoltare a pieței

 

În sistemul de baterii de putere al vehiculelor cu energie noi, conexiunile eficiente și sigure între celulele bateriei sunt esențiale pentru performanța generală a vehiculului. Pentru a atinge cerințele de înaltă tensiune și putere mare, mai multe celule de baterie sunt de obicei combinate în serie și paralel pentru a forma module de baterie. În acest proces, barele colectoare joacă un rol central în conexiunea electrică.

 

În modelele tradiționale, eșantionarea tensiunii și a temperaturii pentru fiecare celulă a bateriei se bazează de obicei pe un sistem separat de cablaj. Cu toate acestea, această abordare nu numai că consumă mult spațiu, dar complică și cablarea și reduce nivelul de automatizare a asamblarii. Odată cu tendința de accelerare către ușurare și automatizare a vehiculelor cu energie nouă, a apărut tehnologia integrată CCS (Cell Contact System).

 

Barele colectoare integrate CCS integrează componente de achiziție a semnalului (cum ar fi FPC-uri, PCB-uri și FFC) cu bare colectoare ale bateriei, conectori pentru bare colectoare și componente structurale izolatoare. Prin compresie termică, nituire sau sudare cu ultrasunete, structura integrată permite conectarea de înaltă tensiune în serie și paralelă a celulelor bateriei, precum și eșantionarea tensiunii și a temperaturii. Componentele sale de bază includ:

 

* Bare conductoare din cupru sau aluminiu (bară de terminale a bateriei auto, bară de alimentare auto, bară de alimentare);
* Izolatii (Izolatii de bare colectoare);
* Componente conector (Bus Bar Connector, Automotive Busbar Connector);
* Circuite de achiziție a semnalului (FPC/PCB).

 

Acest sistem transmite semnale de tensiune și temperatură către BMS și este o componentă critică a sistemului de management al bateriei.

 

 

 

 

În comparație cu barele tradiționale ale cablajului, sistemele CCS integrate de bare (sisteme de bare auto) oferă următoarele avantaje semnificative:

 

1. Integrare structurală și ușoară
Folosirea FPC și PCB ca purtători de achiziție de semnal înlocuiește cablajele greoaie, rezultând un sistem mai ușor și mai subțire, cu o utilizare îmbunătățită a spațiului, îndeplinind cerințele de design compact ale vehiculelor cu energie nouă.

 

2. Nivel înalt de automatizare a asamblarii
Structura modulară a sistemului de bare colectoare permite asamblarea rapidă și poate fi integrată cu echipamente automate, reducând semnificativ munca manuală și îmbunătățind consistența producției.

 

3. Durabilitate și siguranță îmbunătățite
Tehnologia de presare la cald-integrată îmbunătățește semnificativ etanșarea liniei, rezistența la umiditate și rezistența la coroziune. Structurile de protecție împotriva supracurentului sunt adesea încorporate în designul barei auto pentru a preveni supraîncărcarea celulelor și pentru a spori siguranța generală a pachetului.

 

4. Standardizare și compatibilitate puternice
Modulul de proiectare a barelor colectoare poate fi adaptat în mod flexibil la diferite dimensiuni și configurații ale celulelor, facilitând-producția la scară largă și reducând costurile de dezvoltare și asamblare.

 

5. Performanță electrică stabilă
Conductoarele de-cupru-aluminiu de înaltă calitate combinate cu stratul de izolație Busbar Insulations mențin transmisia cu impedanță scăzută chiar și în condiții de curent ridicat, îmbunătățind eficiența generală a conductibilității sistemului.

 

 

Fabricarea barelor colectoare integrate CCS include de obicei următorii pași cheie:

 

1. Tăierea filmului și pretratarea

Filmul izolator, foaia de silicon, foaia de teflon și alte materiale sunt tăiate la dimensiunile specificate pentru a asigura acuratețea presării la cald ulterioare.

 

2. Pre-asamblare

Materialele conductoare (foi de cupru și aluminiu), materialele izolatoare și componentele electronice sunt stivuite secvenţial pentru a forma structura care trebuie presată. Acest pas este crucial pentru uniformitatea și fiabilitatea traseului conductiv al barei auto.

 

3. Turnare prin presa la cald

Folosind o presă electrică fierbinte la aproximativ 160 de grade, straturile de material sunt strâns legate între ele pentru a forma structura integrală a sistemelor de bare colectoare sau a barei de alimentare pentru automobile.

 

4. Sudarea și Nituirea

Componentele metalice sunt de obicei sudate prin sudură cu laser sau cu ultrasunete, unele structuri utilizând nituire automată atât pentru fixarea mecanică, cât și pentru fixarea electrică.

 

5. Inspecție și asamblare automată
Inspecția vizuală CCD identifică zgârieturi, defecte ale urechilor și contaminare. Sistemul este apoi integrat cu senzorul de temperatură și componentele structurale din plastic pentru a forma un ansamblu complet de bare auto.

 

6. Curățare și inspecție
După curățarea cu alcool, se efectuează un test final de continuitate și izolație pentru a asigura respectarea standardelor de siguranță și performanță electrică.

 

Prin procesele de mai sus, bara de magistrală a bateriei și circuitele de achiziție a semnalului sunt integrate într-un singur proces de producție, creând un sistem de conectori de bare de magistrală auto extrem de fiabil.

 

 

Impulsat de obiectivele „Dual Carbon”, vânzările globale de vehicule cu energie nouă continuă să crească, conducând direct extinderea piețelor bateriilor de alimentare și a sistemelor de bare. Potrivit EVTank, vânzările globale de vehicule cu energie nouă vor depăși 52 de milioane până în 2030, cu penetrarea pe piață depășind 50%.

 

Pe baza configurației medii a modulului de baterie, fiecare vehicul este de așteptat să fie echipat cu aproximativ nouă module de baterie, fiecare echipat cu o bară de colectare integrată CCS și corespunzătoare unuia până la două straturi de semnal FPC. Estimată în mod conservator, valoarea sistemului CCS (inclusiv conectorul de bare colectoare și bara de colectare a bateriei) per vehicul este de peste 1.000 de yuani.

 

Se estimează că dimensiunea combinată a pieței FPC și CCS va crește de la aproximativ 17,3 miliarde de yuani în 2022 la 39,4 miliarde de yuani în 2025, cu o rată de creștere anuală compusă de aproximativ 31,7%. Această creștere este determinată în primul rând de următorii factori:

 

* Creșterea instalațiilor de sistem determinată de creșterea vânzărilor de vehicule cu energie nouă;
* Creșterea cererii de bare colectoare per unitate datorită capacității și structurii optimizate a modulului de baterie;
* Tendința către producția inteligentă conduce la îmbunătățiri ale componentelor cheie, cum ar fi barele auto și izolațiile pentru bare.

 

În viitor, pe măsură ce integrarea structurală și modularizarea vehiculelor electrice se aprofundează, barele de alimentare și conectorii de bare vor continua.

se dezvoltă către o conductivitate mai mare, o izolație mai mare și o fiabilitate mai mare. InteligentBare de bus pentru terminalele bateriei auto(ACCS), care integrează achiziția semnalului, monitorizarea curentului și managementul termic, va deveni curent în industrie.