Fyra huvudprocesser för CCS-integrerade samlingsskenor: viktiga anslutningstekniker i nya energifordon och energilagringssystem

Med den snabba utvecklingen av nya energifordon, energilagringssystem och smart kraftutrustning har CCS (Cell Contact System) integrerade samlingsskenor blivit en oumbärlig komponent i batteripaket. Som en avgörande bro som förbinder cellerna och batterihanteringssystemet, åtar CCS inte bara strömöverföring utan hanterar även spänningsprovtagning, temperaturövervakning och signalöverföring, vilket utgör en viktig grund för effektiv och säker drift av moderna batterisystem.

 

I högspänningsbatterisystem består CCS vanligtvis av ledande samlingsskenor, signalupptagningsledningar, isolerande strukturella komponenter och anslutande komponenter. I takt med att batterisystem utvecklas mot lätta och mycket integrerade konstruktioner, uppgraderas CCS-tillverkningsprocesserna kontinuerligt. För närvarande inkluderar de vanliga integrationslösningarna i branschen huvudsakligen fyra tekniska vägar: formsprutningsfästeprocess, vakuumformningsprocess för separatorplattor, process för varm-isoleringsfilm och nitningsprocess för platta paneler.

 

 

 

Lösningen med formsprutningskonsol är en av de tidigaste och mest mogna processvägarna för CCS. Den här lösningen använder flam-teknisk plast för att skapa stödstrukturen, och sedan integrerar ledarna, provtagningskomponenterna och den isolerande strukturen i en enda enhet genom varmnitning, snäpppassning- eller mekaniska fixeringsmetoder. Denna process stoltserar med hög mekanisk styrka och strukturell stabilitet, och uppfyller de långsiktiga driftskraven för kraftbatterier under vibrationer, stötar och komplexa miljöer. På grund av sin mogna teknik och höga produktionskonsistens användes den i stor utsträckning i tidiga batterisystem.

 

Den relativt stora tjockleken på den formsprutade konsolen-upptar dock batteriutrymmet och ökar systemets vikt. Eftersom utbudskraven för nya energifordon fortsätter att öka, har lättviktsdesign blivit en branschtrend. Därför använder fler och fler system tunnare och lättare konduktiva anslutningslösningar, som laminerade samlingsskenor och laminerade kopparskenor som används i växelriktare och högspänningssystem, för att uppnå bättre utrymmesutnyttjande och elektrisk prestanda.

 

 

Vakuumformningsprocessen värmer och formar en flamskyddsfilm till en separatorstruktur, som sedan sätts ihop och fixeras med den ledande samlingsskenan och provtagningsledningarna.

 

Jämfört med traditionella formsprutade-konsoler är vakuum-separatorer tunnare och lättare, vilket effektivt förbättrar det interna utrymmesutnyttjandet av batteripaketet. Samtidigt är dess formutvecklingscykel kort, utrustningsinvesteringarna är lägre och produktionsflexibiliteten är hög, vilket gör den lämplig för storskaliga tillverkningsbehov.

 

Vakuumformning erbjuder betydande fördelar i energilagringssystem och lättviktsbatterier. Speciellt i vissa högintegrerade kraftsystem kan den, när den används i kombination med laminerade samlingsskenor, ytterligare optimera strömöverföringsvägarna och förbättra den totala monteringseffektiviteten.

 

Men på grund av materialets tunnhet är dess belastnings-bärande kapacitet och dimensionella stabilitet relativt begränsade, vilket kräver grundlig strukturell verifiering under komplexa driftsförhållanden.

 

 

Hot-pressning är en av de snabbast-växande CCS-integreringsteknikerna under de senaste åren. Detta tillvägagångssätt använder en isolerande film för att ersätta den traditionella stödplattan, pressa den ledande samlingsskenan, provtagningsledningar och isoleringsmaterial till en enda integrerad struktur genom uppvärmning och trycksättning.

 

Hot-pressad CCS har hög integration, vilket avsevärt minskar antalet komponenter och resulterar i en tunnare och mer strömlinjeformad övergripande struktur. Samtidigt erbjuder den hög tätningsprestanda och isoleringssäkerhet, vilket gör den lämplig för automatiserade produktionslinjer och bidrar till förbättrad produktionseffektivitet och produktkonsistens.

 

Med den ständiga utvecklingen av hög-batterisystem, överensstämmer detta strukturella koncept perfekt med designfilosofin för laminerade växelriktarskenor. Genom att reducera parasitisk induktans och optimera strömfördelningen kan den elektriska prestandan hos ett system effektivt förbättras; sålunda används den i stor utsträckning i nya energikraftsystem, energilagringsomvandlare och hög-kraftdistributionsenheter.

 

Dessutom, inom solcells- och vindkraftsfälten, visar strukturella former som flerskiktslaminerad samlingsskena som används i fotovoltaisk inverterapplikation för solenergi och laminerad samlingsskena för vindkraftsinverter IGBT I/O också fullt ut fördelarna med laminerad samlingsskenas teknik i elektroniska enheter med hög-effekt.

 

Även om varm-pressteknik kan uppnå högre integration, kräver den hög utrustningsprecision och processkontroll och har relativt höga initiala investeringskostnader. Därför är den i allmänhet lämplig för tillverkning av medel-till-höga-produkter.

 

 

 

Den platta panelstrukturen använder en plan isolerande stödplatta som bas, och den ledande samlingsskenan och provtagningsledningarna fixeras genom nitning för att uppnå komponentintegrering.

 

Jämfört med lösningar för formsprutning, vakuumformning och varm-pressning är den här strukturen enklare, har lägre tillverkningskostnader och högre bearbetningseffektivitet, vilket gör den lämplig för kostnadskänsliga-stora-energilagringsprojekt.

 

På grund av sin relativt platta struktur, som minskar komplexa formningsprocesser, har den ett visst tillämpningsvärde i vissa stationära energilagringssystem och energiledningsutrustning. I relaterade applikationer använder produkter som PDU (Power Distribution Unit) BusBar, Wind Power Generator BusBar och BusBar för SVG Static Reactive Power Generation också liknande strukturella optimeringskoncept för att förbättra systemekonomin.

 

Men för nya energifordonsbatterier som behöver tåla långvariga-vibrationer, stötar och komplexa driftsförhållanden, måste den platta strukturens mekaniska styrka och tillförlitlighet fortfarande utvärderas baserat på det faktiska tillämpningsscenariot.

 

 

Med förbättringen av sortimentet av nya energifordon, utvidgningen av kapaciteten för energilagringssystem och den kontinuerliga uppgraderingen av kraftelektronikenheter, utvecklas CCS-produkter mot lättvikt, hög integration och hög tillförlitlighet.

 

I framtiden kommer laminerad samlingsskenas teknik att integreras ytterligare med CCS. Nya lösningar, representerade av Laminated Busbar Power Solutions, kan samtidigt uppfylla kraven på hög strömöverföring, design med låg induktans och kompakt strukturell layout. Inom sektorn för nya energifordon, tekniker som två-laminerade bussskenor för hybridfordon ochLaminerade bussstänger för alternativa bränslecelleroch Hybrid Electric Vehicles Systems får allt större uppmärksamhet.

 

Samtidigt, inom de industriella driv- och kraftelektronikområdena, driver produkter som Variable Frequency Drive (VFD/VSD Drive), BusBars och AC Drive BusBars kontinuerligt modulariseringen och intelligentiseringen av samlingsskensystem.

 

Sammantaget har olika CCS-integrationsprocesser sina egna egenskaper. När företag väljer en lösning bör företag överväga faktorer som systemeffekt, utrymmeslayout, viktkrav, produktionskostnader och driftsmiljön för att välja den integrationslösning som är bäst lämpad för deras produktbehov, för att uppnå en säker, effektiv och pålitlig elektrisk anslutningsdesign.