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汽车高压电池包内的软铜排应用和设计

发布时间:2024年6月3日 | 文章来源:金田铜业 | 浏览次数:82 |

行业现状
目前的铜排市场上,主要包含以下几种产品:

•    硬铜排,通常使用在在紧凑型电池组空间内,充当导体其绝缘有热缩管/模内注塑浸塑等

•    软铜排,多层薄铜箔叠层,具有高柔软性可提供各种弯曲、扭曲和折叠形状,以适应所需的空间,且可更换绝缘满足各种温度或绝缘要求。在目前的应用场景里应用广泛。

•    FlatWire铜排,用于连接HEV、EV和ESS行业中的单个蓄电池单元和电气部件,适用于混合动力电动汽车、电动汽车和ESS的充电电池,也可作为主电源和配电设备之间的传统母线(模具)连接的替代方案。

现状应用
作为一种更适合目前行业发展需求的电池包内部连接解决方案,软铜排得到了越来越多的应用。软铜排是一种带有柔软性的通电用BUSBAR(累加可通电的薄铜板),在电池包内部结构设计过程中,可根据需要的形象进行折弯,实现布局最适化,同时,也可根据使用环境(温度, 绝缘 要求电压等)条件变更绝缘材质,产品顶端与组装面形象吻合,无需附加连接部品。
在产品开发过程中,需要的Tooling Cost较低,可应用于类似电池包等狭窄空间 (提供最适布局) ,因为带有一定的柔软性,便于组装,相对一般的BUSBAR,可容许公差可以较大。
下图为使用软铜排的在狭小空间布置实例:

各类产品比较如下:

◎:有利,○:普通,△:低下
软铜排设计
– Flexible Busbar 满足顾客式样方案
  1. 根据顾客电流式样,选定导体面积(根据空间布局选定导体的宽和高)
  2. 考虑Flexiblebusbar 经过的区间的周边环境及 F/B 的固定部位, 设计路径.
  3. 根据 LS电缆 Flexible Busbar Spec,进行信赖性 test

– 对Flexible Busbar 构成的定义

  1. Fleible Busbar : 累加薄铜板满足导体面积,套绝缘护套后跟具需要的布局进行折弯而制作出来的产品
  2. 导体 :通过累加薄铜板,形成可通电的busbar形状 [材质 : 铜 ]
  3. 绝缘护套: 为保证产品绝缘性能的护套 [TPE ]
  4. Mica Tape : 需确保耐火性时使用的绝缘胶带其中含有软质mica ( Optional).

 – Flexible Busbar 构成材质

1) 导体 ( 薄板 ):

材质 : 铜     
镀层 : Sn 0.5~1.0㎛  
厚度 : 0.25mm ± 0.02

2) 绝缘护套: TPE

3) Mica Tape : 厚度为 0.15mm,含有 MICA 成分的Tape.

– 可靠性测试
可靠性测试列表如下:
F/Busbar 可靠性测试项目:

一个成熟的软铜排的产品都需经过上述的设计和试验确认。