當電芯完成堆疊成模組,且通過busbar或者通過電芯極耳自身完成電池組的串并聯連接后,為了能夠在電池的使用過程中,能夠實時的采集電芯電壓,電芯溫度和busbar溫度,需要在電芯或者busbar表面布置溫度傳感器和電壓采樣線束。
行業內通常將溫度傳感器和電壓采樣線組成的一個系統,稱之為CCS(cell contacting system)。
CCS與busbar 和電芯的連接方式有很多種,不同的連接方式需要采用了不同的連接技術。本文簡單總結下目前幾種主流的CCS連接技術。
1)利用超聲波焊接將電壓采樣busbar焊接在電芯busbar表面。然后利用螺栓將采樣busbar固定在CMC上;
2)利用超聲波將溫度傳感器焊接在電芯busbar表面,同時利用錫焊+膠黏劑將電壓采樣線固定在電芯busbar表面;
這種連接技術的控制技術要求,除了焊接后必須要做的拉撥力測試之外,在工藝中還需控制涂完膠之后的壓緊時間。膠粘劑不僅僅起到粘接作用,更重要的是起到密封作用,防止電化學腐蝕。
3)利用激光脈沖焊直接將采樣busbar焊接在電芯busbar表面
這種連接技術通常用于當CMC采用FPC技術時,而非傳統的PCBA板。
4)利用氬弧焊將電壓采樣線和溫度傳感器焊接在busbar表面
5)利用螺栓將集成的CCS連接在電芯上
這種連接方式最為典型的應用案例:Leaf 的電池模組。
特普生說,“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/工商業儲能CCS、通信儲能CCS、箱式儲能CCS來解決對應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。
(特普生家庭/工商業儲能CCS-FPC方案)
“我們儲能CCS,通過銅鋁巴,實現電芯串并聯,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。”
(特普生通信儲能CCS-激光焊接方案)
特普生,成立于2011年,是國家高新技術、專精特新企業。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排、儲能模組鋁巴等溫度采集產品系列。一體化研制、一致性品質的特普生,競爭力優勢明顯:自主研制NTC芯片核心技術及實現醫用0.3%精度;專利百項,保留不公開技術2項;為全球新能源產品、大消費品與工業品提供了定制化的溫度采集技術。
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