采集線是新能源汽車BMS系統(tǒng)所需配備的重要部件,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控新能源動(dòng)力電池電芯的電壓和溫度;連接數(shù)據(jù)采集和傳輸并自帶過流保護(hù)功能;保護(hù)汽車動(dòng)力電池電芯,異常短路自動(dòng)斷開等功能。
此前新能源汽車動(dòng)力電池采集線采用傳統(tǒng)銅線線束方案,常規(guī)線束由銅線外部包圍塑料而成,連接電池包時(shí)每一根線束到達(dá)一個(gè)電極,當(dāng)動(dòng)力電池包電流信號(hào)很多時(shí),需要很多根線束配合,對(duì)空間的擠占大。
Pack 裝配環(huán)節(jié),傳統(tǒng)線束依賴工人手工將端口固定在電池包上,自動(dòng)化程度低。
相較銅線線束,F(xiàn)PC 由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點(diǎn),在安全性、輕量化、布局規(guī)整等方面具備突出優(yōu)勢(shì),此外 FPC 厚度薄,電池包結(jié)構(gòu)定制,裝配時(shí)可通過機(jī)械手臂抓取直接放置電池包上,自動(dòng)化程度高,適合規(guī)?;笈可a(chǎn),F(xiàn)PC 替代銅線線束趨勢(shì)明確。
FPC在動(dòng)力電池模組中應(yīng)有中有以下優(yōu)勢(shì):
高度集成
自嵌入式Fuse、連接器、片式NTC、鋁/鎳端子;不僅提供優(yōu)良而一致的電性能,能滿足更小型和更高密度安裝的設(shè)計(jì)需要三度空間布線且外型可順空間的局限做改變,適用于向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要,從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化。
可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組裝
組裝快、精準(zhǔn),利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;在裝配和容錯(cuò)這里,可以避免很多線束設(shè)計(jì)中由于手工出現(xiàn)的差錯(cuò),在接插件層面也減少了很多插錯(cuò)的機(jī)會(huì)。使用FPC采樣,可降低Module集成工藝復(fù)雜度,F(xiàn)PC與電池busbar(匯流排)的連接可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接,有效減少了人工成本。即使客戶在無法成熟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接的情況下,采用傳統(tǒng)螺絲鎖緊的方式,仍然可以有效降低了人工的投入。
超薄厚度
線路區(qū)0.34mm,NTC處2mm
超柔軟度
線路區(qū)可實(shí)現(xiàn)90°、180°彎折組裝。
輕量化
整車使用時(shí),可比線束方案減重約1kg。
成本優(yōu)勢(shì)
從成本來看,F(xiàn)PC本身的成本并不高,對(duì)于連接成本而言,是有很大的降低的幅度。
軟板VS 銅線線束
相較銅線線束,F(xiàn)PC 由于其高度集成、超薄厚度、超柔軟度等特點(diǎn),在安全性、輕量化、布局規(guī)整等方面具備突出優(yōu)勢(shì),此外 FPC 厚度薄,電池包結(jié)構(gòu)定制,裝配時(shí)可通過機(jī)械手臂抓取直接放置電池包上,自動(dòng)化程度高,適合規(guī)?;笈可a(chǎn),F(xiàn)PC 替代銅線線束趨勢(shì)明確。
綜上所述,目前 FPC 方案已經(jīng)成為絕大部分新能源汽車新車型的最主要選擇。FPC 向 CCS(Cells Contact System,集成母排,線束板集成件)集成。CCS 產(chǎn)品由 FPC、塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等組成,銅鋁排將多個(gè)電芯通過激光焊接進(jìn)行串并聯(lián),F(xiàn)PC 通過與銅鋁排、塑膠結(jié)構(gòu)件連接從而構(gòu)成電氣連接與信號(hào)檢測(cè)結(jié)構(gòu)部件。
一般來說,軟包和硬包電池是有不同的FPC方案,各家做法也不太一樣,包括末端的連接器不同連接形式有不同的方案(壓接、焊接等)FPC最大的好處在于其靈活性,在它能隨著電池控制技術(shù)的迭代升級(jí),會(huì)演變出很多形式,本身也是一種定制化的產(chǎn)品。
柔性線路板以其卓越的性能和適應(yīng)性,為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。隨著新能源汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng),F(xiàn)PC 在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。