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電池互連CCS系統技術

特普生科技 特普生科技 2024-01-26 12 123

一、簡單概述

想讓消費者能負擔得起電動汽車,降低電池成本就是最重要的因素之一。因為電池是幾乎所有電動車中最昂貴的部件,電池的高成本常被認為是電動汽車廣泛采用的主要障礙。

如果能在一開始的初始制造環節就降低電池的成本,同時,延長電池的使用周期,這有助于提高電動汽車市場份額的增長,最終對減少溫室氣體的排放和改善空氣的質量產生重大影響。

本文深入探討了電池互連CCS系統技術的重要性,該技術利用簡化設計和裝配來幫助降低電動汽車的電池成本,同時還能通過優化電流路徑和盡量減少電池熱點,來延長電池的生命周期。

二、電池互連CSS技術的重要性

電池互連CCS組件是電動汽車中電池包的重要組成部分。是電池包內個電芯之間的連接和電池包之間連接或與外部電器件連接的關鍵部件。

不管是降低成本,還是提升動力電池生命周期內的可靠性,CCS組件的使用都非常關鍵。通過優化電流路徑,CCS組件有助于減少電池包的能量損失,這反過來又減少了電池包的發熱量。延長電池包的使用壽命。

三、這一技術的主要挑戰

1、容納更多單元的更大型電池模塊

要在單個模塊和整個電池包內組合更多電池單元,這一趨勢是電池設計者和CCS組件制造商面臨的主要挑戰之一。鑒于需連接的電池單元越來越多,CCS組件必須在更大的外形尺寸上維持所有電池之間的高精度連接。無論在制造精度還是質量控制方面,這就要求電池互連系統的制造商均達到最高水平,以便創建和覆蓋更多區域內的電池互連設計。

2、減輕電池包的重量

自移動革命開始,汽車制造商和供應商便面臨著減輕車輛整體重量的挑戰,而電動汽車電池始終是車輛中最重的部件。因此,池互連設計者不僅面臨著讓使CCS組件更薄更輕的要求,還肩負著擴大有效表面積以連接更多電芯的使命。

3、避免過熱區域

CCS過熱區域是在電動汽車電池包的電池互連系統中可能出現的局部高溫區域。這些熱點往往是由CCS組件內的電流分布不均造成的,這可能導致局部熱失控。

4、電芯平衡

電芯平衡是一個試圖確保每塊電芯都能平等的充放電的過程,以便電池包盡量高效安全地運行。當電池組中的電芯不平衡時,部分電芯可能會過度充電或充電不足,這可能會導致性能下降、壽命縮短,而且在極端情況下,還會出現過熱或火災等安全隱患。

電池管理系統(BMS)的使用會通過溫度監測和充放電速率的調整來提供幫助,另外, BMS還可以發出警報并在必要時關閉電池。增加絕緣或冷卻也有幫助,但這會增加成本和復雜程度。因此,處理過熱點和電芯失衡的最佳方法是設計CCS組件來實現整個電池的最佳電流分布。

四、采用U-Turn技術的Cell-PLX?會如何優化電池互連系統

要一并解決所有這些挑戰,這就需要采用全面的電池互連系統來打造一項徹底革新的技術方法。

Interplex的Cell-PLX?電池互連CCS系統是一種輕量級、超扁平、很可靠的解決方案,非常先進、可以定制,它能幫助電動汽車OEM克服定制可靠的電池連接的挑戰。

在電池互連裝配過程中,帶有絕緣層介電層的母排、由柔性印刷電路(FPC)組成的低壓數據采集線路、電池座,能和各電芯以高效可靠的方式相互組合,以供批量生產,同時幾乎可以適配任何電池組尺寸、功率要求和配置。

隨著新專利U-Turn設計項的引入,Interplex 目前進一步升級了Cell-PLX?技術來解決另一關鍵問題,即電動汽車電池在CCS組件的電流中產生熱點的趨勢。U-Turn技術讓整個電池互連的電流分布更加均勻,規避了熱點的出現,這樣便無需復雜和昂貴的附加機制來監測或減輕出現的熱點。

同樣,Interplex的精密、大批量制造方法和質量控制措施確保每個Cell-PLX?CCS組件具有一致的厚度。即使對于非常大的電池互連,這也有助于U-Turn在整個電池互連系統中實現功率的均勻分布。

  • 精密沖壓,一致性,長度超2m,2mm-3mm厚度

  • 針對外觀要求很高的清洗工藝

  • 高精度模切,沖壓,覆膜

  • 符合絕緣強度溫度剝離力要求

  • 膜的收縮率在覆膜的工藝精準控制

  • 集成溫度電壓采集

電池互連系統技術的改進帶來的諸多益處具體包括:

  • 降低了電動汽車的電池成本,讓電動汽車更加實惠,讓更多消費者都能使用,這有助于向更可持續、更低碳的交通系統過渡。

  • 電池續航時間更長,這有助于提高電動汽車的性能和續航里程,使其比傳統的汽油動力車更有競爭力,也提升了消費者對電動汽車的信心。

  • 隨著電動汽車的普及,交通對環境的影響將減弱,這有助于減少溫室氣體排放、空氣污染和對化石燃料的依賴。

  • 電動汽車的電池技術也可適用于儲能系統,比如電網級電池或住宅儲能系統。如果電池成本能夠降低,這將有助于加快儲能系統的部署,無論是將更多的可再生能源納入電網還是提高電網的穩定性,這都是至關重要的一步。

  • 電動汽車電池的高成本常被認為是導致電動汽車制造商盈利能力低下的主要因素。如能降低電池成本,這有助于提高電動汽車制造商的利潤率,這反過來會增加對研發的投資,最終生產出更實惠、性能更好的電動汽車。

  • 改進的電池設計還能改善電池回收,因為更多的電池可以重復使用或重新利用,這有助于減少浪費,促進循環經濟。

總而言之,無是論對電動汽車制造商還是整個世界,成本更低、壽命更長的電動汽車電池都能帶來廣泛的好處;

這其中,還包括著能提升電動汽車的采用率、改善性能和續航里程、減少對環境的影響、增加儲能容量、節約成本以及改善電池回收。

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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