Phân tích bộ pin CCS Tích hợp công nghệ thanh cái và xu hướng phát triển thị trường

 

Trong hệ thống pin điện của phương tiện sử dụng năng lượng mới, kết nối hiệu quả và an toàn giữa các tế bào pin là rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể của phương tiện. Để đạt được các yêu cầu về điện áp và năng lượng cao, nhiều tế bào pin thường được kết hợp nối tiếp và song song để tạo thành các mô-đun pin. Trong quá trình này, thanh cái đóng vai trò trung tâm trong kết nối điện.

 

Trong các thiết kế truyền thống, việc lấy mẫu điện áp và nhiệt độ cho từng cell pin thường dựa vào hệ thống dây điện riêng biệt. Tuy nhiên, cách tiếp cận này không chỉ tiêu tốn nhiều không gian mà còn làm phức tạp việc đi dây và làm giảm mức độ tự động hóa lắp ráp. Với xu hướng tăng trọng lượng nhẹ và tự động hóa trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới, công nghệ thanh cái tích hợp CCS (Cell Contact System) đã xuất hiện.

 

Thanh cái tích hợp CCS tích hợp các thành phần thu tín hiệu (chẳng hạn như FPC, PCB và FFC) với thanh cái pin, đầu nối thanh cái và các thành phần cấu trúc cách điện. Thông qua quá trình nén nhiệt, tán đinh hoặc hàn siêu âm, cấu trúc tích hợp cho phép kết nối-năng lượng cao và song song các tế bào pin, cũng như lấy mẫu điện áp và nhiệt độ. Các thành phần cốt lõi của nó bao gồm:

 

* Thanh dẫn điện bằng đồng hoặc nhôm (thanh dẫn điện ô tô, thanh dẫn điện ô tô, thanh dẫn điện);
* Cách nhiệt (Busbar Insulation);
* Linh kiện đầu nối (Đầu nối thanh cái, Đầu nối thanh cái ô tô);
* Mạch thu tín hiệu (FPC/PCB).

 

Hệ thống này truyền tín hiệu điện áp và nhiệt độ đến BMS và là thành phần quan trọng của hệ thống quản lý pin.

 

 

 

 

So với các thanh cái bộ dây truyền thống, Hệ thống thanh cái tích hợp CCS (Hệ thống thanh cái ô tô) mang lại những ưu điểm đáng kể sau:

 

1. Tích hợp cấu trúc và nhẹ
Sử dụng FPC và PCB làm sóng mang thu tín hiệu sẽ thay thế các dây nối dây cồng kềnh, mang lại hệ thống nhẹ hơn và mỏng hơn với khả năng tận dụng không gian được cải thiện, đáp ứng yêu cầu thiết kế nhỏ gọn của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.

 

2. Mức độ tự động hóa lắp ráp cao
Cấu trúc mô-đun của hệ thống thanh cái cho phép lắp ráp nhanh chóng và có thể tích hợp với thiết bị tự động, giảm đáng kể lao động thủ công và cải thiện tính nhất quán trong sản xuất.

 

3. Cải thiện độ bền và an toàn
Công nghệ ép nóng-tích hợp giúp tăng cường đáng kể khả năng bịt kín, chống ẩm và chống ăn mòn của dây chuyền. Cấu trúc bảo vệ quá dòng thường được tích hợp vào thiết kế của Thanh cái ô tô để ngăn chặn quá tải tế bào và tăng cường độ an toàn tổng thể của gói.

 

4. Tiêu chuẩn hóa và tương thích mạnh mẽ
Mô-đun thiết kế thanh cái có thể được điều chỉnh linh hoạt cho phù hợp với các kích thước và bố cục ô khác nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho-việc sản xuất quy mô lớn và giảm chi phí phát triển và lắp ráp.

 

5. Hiệu suất điện ổn định
Dây dẫn nhôm-đồng{1}}chất lượng cao kết hợp với lớp cách điện Busbar Insulation duy trì khả năng truyền trở kháng thấp ngay cả trong điều kiện dòng điện cao, cải thiện hiệu suất dẫn điện tổng thể của hệ thống.

 

 

Việc sản xuất thanh cái tích hợp CCS thường bao gồm các bước chính sau:

 

1. Cắt và tiền xử lý màng

Màng cách điện, tấm silicon, tấm Teflon và các vật liệu khác được cắt theo kích thước quy định để đảm bảo độ chính xác của lần ép nóng tiếp theo.

 

2. Trước khi{1}}hội

Các vật liệu dẫn điện (tấm đồng và nhôm), vật liệu cách điện và các linh kiện điện tử được xếp chồng lên nhau một cách tuần tự để tạo thành cấu trúc cần ép. Bước này rất quan trọng đối với tính đồng nhất và độ tin cậy của đường dẫn điện của Thanh cái ô tô.

 

3. Đúc ép nóng

Sử dụng máy ép nóng điện ở khoảng 160 độ, các lớp vật liệu được liên kết chặt chẽ với nhau để tạo thành cấu trúc không thể thiếu của Hệ thống BusBar hoặc Thanh cái điện ô tô.

 

4. Hàn và tán đinh

Các thành phần kim loại thường được hàn bằng phương pháp hàn laser hoặc siêu âm, với một số cấu trúc sử dụng phương pháp tán đinh tự động để cố định cả cơ và điện.

 

5. Kiểm tra và lắp ráp tự động
Kiểm tra trực quan CCD xác định các vết trầy xước, khuyết tật tab và nhiễm bẩn. Sau đó, hệ thống này được tích hợp với cảm biến nhiệt độ và các thành phần cấu trúc bằng nhựa để tạo thành một cụm thanh cái ô tô hoàn chỉnh.

 

6. Vệ sinh và kiểm tra
Sau khi làm sạch bằng cồn, quá trình kiểm tra tính liên tục và cách điện cuối cùng được thực hiện để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn về an toàn và hiệu suất điện.

 

Thông qua các quy trình trên, Thanh cái ắc quy và mạch thu tín hiệu được tích hợp vào một quy trình sản xuất, tạo ra Hệ thống kết nối thanh cái ô tô có độ tin cậy cao.

 

 

Được thúc đẩy bởi mục tiêu "Carbon kép", doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới trên toàn cầu tiếp tục tăng, trực tiếp thúc đẩy sự mở rộng thị trường pin điện và Hệ thống thanh xe buýt. Theo EVTank, doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới trên toàn cầu sẽ vượt 52 triệu chiếc vào năm 2030, với mức độ thâm nhập thị trường vượt quá 50%.

 

Dựa trên cấu hình mô-đun pin trung bình, mỗi chiếc xe dự kiến ​​sẽ được trang bị khoảng chín mô-đun pin, mỗi mô-đun được trang bị một thanh cái tích hợp CCS và tương ứng với một đến hai lớp tín hiệu FPC. Ước tính một cách thận trọng, giá trị của hệ thống CCS (bao gồm đầu nối thanh cái và thanh cái ắc quy) trên mỗi chiếc xe là hơn 1.000 nhân dân tệ.

 

Người ta ước tính rằng quy mô thị trường kết hợp của FPC và CCS sẽ tăng từ khoảng 17,3 tỷ nhân dân tệ vào năm 2022 lên 39,4 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm khoảng 31,7%. Sự tăng trưởng này chủ yếu được thúc đẩy bởi các yếu tố sau:

 

* Tăng cường lắp đặt hệ thống nhờ doanh số bán xe sử dụng năng lượng mới tăng lên;
* Nhu cầu về thanh cái trên mỗi đơn vị tăng lên do công suất và cấu trúc mô-đun pin được tối ưu hóa;
* Xu hướng sản xuất thông minh đang thúc đẩy việc nâng cấp các bộ phận chính như thanh cái ô tô và vật liệu cách điện thanh cái.

 

Trong tương lai, khi quá trình tích hợp và mô đun hóa cấu trúc xe điện ngày càng sâu sắc, thanh cái điện và đầu nối thanh cái sẽ phát triển hơn nữa.

phát triển theo hướng dẫn điện cao hơn, cách điện cao hơn và độ tin cậy cao hơn. Thông minhThanh xe buýt đầu cuối pin ô tô(ACCS), tích hợp thu thập tín hiệu, giám sát dòng điện và quản lý nhiệt, sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong ngành.