一、簡(jiǎn)單概述
想讓消費(fèi)者能負(fù)擔(dān)得起電動(dòng)汽車(chē),降低電池成本就是最重要的因素之一。因?yàn)殡姵厥菐缀跛须妱?dòng)車(chē)中最昂貴的部件,電池的高成本常被認(rèn)為是電動(dòng)汽車(chē)廣泛采用的主要障礙。
如果能在一開(kāi)始的初始制造環(huán)節(jié)就降低電池的成本,同時(shí),延長(zhǎng)電池的使用周期,這有助于提高電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)份額的增長(zhǎng),最終對(duì)減少溫室氣體的排放和改善空氣的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。
本文深入探討了電池互連CCS系統(tǒng)技術(shù)的重要性,該技術(shù)利用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和裝配來(lái)幫助降低電動(dòng)汽車(chē)的電池成本,同時(shí)還能通過(guò)優(yōu)化電流路徑和盡量減少電池?zé)狳c(diǎn),來(lái)延長(zhǎng)電池的生命周期。
二、電池互連CSS技術(shù)的重要性
電池互連CCS組件是電動(dòng)汽車(chē)中電池包的重要組成部分。是電池包內(nèi)個(gè)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(guān)鍵部件。
不管是降低成本,還是提升動(dòng)力電池生命周期內(nèi)的可靠性,CCS組件的使用都非常關(guān)鍵。通過(guò)優(yōu)化電流路徑,CCS組件有助于減少電池包的能量損失,這反過(guò)來(lái)又減少了電池包的發(fā)熱量。延長(zhǎng)電池包的使用壽命。
三、這一技術(shù)的主要挑戰(zhàn)
1、容納更多單元的更大型電池模塊
要在單個(gè)模塊和整個(gè)電池包內(nèi)組合更多電池單元,這一趨勢(shì)是電池設(shè)計(jì)者和CCS組件制造商面臨的主要挑戰(zhàn)之一。鑒于需連接的電池單元越來(lái)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(wú)論在制造精度還是質(zhì)量控制方面,這就要求電池互連系統(tǒng)的制造商均達(dá)到最高水平,以便創(chuàng)建和覆蓋更多區(qū)域內(nèi)的電池互連設(shè)計(jì)。
2、減輕電池包的重量
自移動(dòng)革命開(kāi)始,汽車(chē)制造商和供應(yīng)商便面臨著減輕車(chē)輛整體重量的挑戰(zhàn),而電動(dòng)汽車(chē)電池始終是車(chē)輛中最重的部件。因此,池互連設(shè)計(jì)者不僅面臨著讓使CCS組件更薄更輕的要求,還肩負(fù)著擴(kuò)大有效表面積以連接更多電芯的使命。
3、避免過(guò)熱區(qū)域
CCS過(guò)熱區(qū)域是在電動(dòng)汽車(chē)電池包的電池互連系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的局部高溫區(qū)域。這些熱點(diǎn)往往是由CCS組件內(nèi)的電流分布不均造成的,這可能導(dǎo)致局部熱失控。
4、電芯平衡
電芯平衡是一個(gè)試圖確保每塊電芯都能平等的充放電的過(guò)程,以便電池包盡量高效安全地運(yùn)行。當(dāng)電池組中的電芯不平衡時(shí),部分電芯可能會(huì)過(guò)度充電或充電不足,這可能會(huì)導(dǎo)致性能下降、壽命縮短,而且在極端情況下,還會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱或火災(zāi)等安全隱患。
電池管理系統(tǒng)(BMS)的使用會(huì)通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)和充放電速率的調(diào)整來(lái)提供幫助,另外, BMS還可以發(fā)出警報(bào)并在必要時(shí)關(guān)閉電池。增加絕緣或冷卻也有幫助,但這會(huì)增加成本和復(fù)雜程度。因此,處理過(guò)熱點(diǎn)和電芯失衡的最佳方法是設(shè)計(jì)CCS組件來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池的最佳電流分布。
四、采用U-Turn技術(shù)的Cell-PLX?會(huì)如何優(yōu)化電池互連系統(tǒng)
要一并解決所有這些挑戰(zhàn),這就需要采用全面的電池互連系統(tǒng)來(lái)打造一項(xiàng)徹底革新的技術(shù)方法。
Interplex的Cell-PLX?電池互連CCS系統(tǒng)是一種輕量級(jí)、超扁平、很可靠的解決方案,非常先進(jìn)、可以定制,它能幫助電動(dòng)汽車(chē)OEM克服定制可靠的電池連接的挑戰(zhàn)。
在電池互連裝配過(guò)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(shù)據(jù)采集線(xiàn)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(chǎn),同時(shí)幾乎可以適配任何電池組尺寸、功率要求和配置。
隨著新專(zhuān)利U-Turn設(shè)計(jì)項(xiàng)的引入,Interplex 目前進(jìn)一步升級(jí)了Cell-PLX?技術(shù)來(lái)解決另一關(guān)鍵問(wèn)題,即電動(dòng)汽車(chē)電池在CCS組件的電流中產(chǎn)生熱點(diǎn)的趨勢(shì)。U-Turn技術(shù)讓整個(gè)電池互連的電流分布更加均勻,規(guī)避了熱點(diǎn)的出現(xiàn),這樣便無(wú)需復(fù)雜和昂貴的附加機(jī)制來(lái)監(jiān)測(cè)或減輕出現(xiàn)的熱點(diǎn)。
同樣,Interplex的精密、大批量制造方法和質(zhì)量控制措施確保每個(gè)Cell-PLX?CCS組件具有一致的厚度。即使對(duì)于非常大的電池互連,這也有助于U-Turn在整個(gè)電池互連系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)功率的均勻分布。
精密沖壓,一致性,長(zhǎng)度超2m,2mm-3mm厚度
針對(duì)外觀(guān)要求很高的清洗工藝
高精度模切,沖壓,覆膜
符合絕緣強(qiáng)度溫度剝離力要求
膜的收縮率在覆膜的工藝精準(zhǔn)控制
集成溫度電壓采集
電池互連系統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn)帶來(lái)的諸多益處具體包括:
降低了電動(dòng)汽車(chē)的電池成本,讓電動(dòng)汽車(chē)更加實(shí)惠,讓更多消費(fèi)者都能使用,這有助于向更可持續(xù)、更低碳的交通系統(tǒng)過(guò)渡。
電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng),這有助于提高電動(dòng)汽車(chē)的性能和續(xù)航里程,使其比傳統(tǒng)的汽油動(dòng)力車(chē)更有競(jìng)爭(zhēng)力,也提升了消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的信心。
隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及,交通對(duì)環(huán)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(duì)化石燃料的依賴(lài)。
電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)也可適用于儲(chǔ)能系統(tǒng),比如電網(wǎng)級(jí)電池或住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)。如果電池成本能夠降低,這將有助于加快儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署,無(wú)論是將更多的可再生能源納入電網(wǎng)還是提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,這都是至關(guān)重要的一步。
電動(dòng)汽車(chē)電池的高成本常被認(rèn)為是導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)制造商的利潤(rùn)率,這反過(guò)來(lái)會(huì)增加對(duì)研發(fā)的投資,最終生產(chǎn)出更實(shí)惠、性能更好的電動(dòng)汽車(chē)。
改進(jìn)的電池設(shè)計(jì)還能改善電池回收,因?yàn)楦嗟碾姵乜梢灾貜?fù)使用或重新利用,這有助于減少浪費(fèi),促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
總而言之,無(wú)是論對(duì)電動(dòng)汽車(chē)制造商還是整個(gè)世界,成本更低、壽命更長(zhǎng)的電動(dòng)汽車(chē)電池都能帶來(lái)廣泛的好處;
這其中,還包括著能提升電動(dòng)汽車(chē)的采用率、改善性能和續(xù)航里程、減少對(duì)環(huán)境的影響、增加儲(chǔ)能容量、節(jié)約成本以及改善電池回收。
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