Analyse de la technologie des barres omnibus intégrées CCS des batteries et des tendances de développement du marché

 

Dans le système de batterie électrique des véhicules à énergies nouvelles, des connexions efficaces et sécurisées entre les cellules de la batterie sont essentielles à la performance globale du véhicule. Pour répondre aux exigences de haute tension et de puissance élevée, plusieurs cellules de batterie sont généralement combinées en série et en parallèle pour former des modules de batterie. Dans ce processus, les jeux de barres jouent un rôle central dans la connexion électrique.

 

Dans les conceptions traditionnelles, l'échantillonnage de la tension et de la température pour chaque cellule de batterie repose généralement sur un système de faisceau de câbles séparé. Cependant, cette approche consomme non seulement beaucoup d'espace, mais complique également le câblage et réduit le niveau d'automatisation de l'assemblage. Avec la tendance accélérée vers l’allègement et l’automatisation des véhicules à énergie nouvelle, la technologie de jeu de barres intégrée CCS (Cell Contact System) a émergé.

 

Les barres omnibus intégrées CCS intègrent des composants d'acquisition de signaux (tels que des FPC, des PCB et des FFC) avec des barres omnibus de batterie, des connecteurs de barres omnibus et des composants structurels isolants. Grâce à la compression thermique, au rivetage ou au soudage par ultrasons, la structure intégrée permet une connexion haute tension en série et en parallèle des cellules de batterie, ainsi qu'un échantillonnage de tension et de température. Ses principaux composants comprennent :

 

* Barres omnibus conductrices en cuivre ou en aluminium (barre omnibus de borne de batterie automobile, barre omnibus de puissance automobile, barre omnibus de puissance) ;
* Isolation (isolations de barres omnibus) ;
* Composants de connecteur (connecteur de barre omnibus, connecteur de barre omnibus automobile) ;
* Circuit d'acquisition de signaux (FPC/PCB).

 

Ce système transmet des signaux de tension et de température au BMS et constitue un composant essentiel du système de gestion de la batterie.

 

 

 

 

Par rapport aux jeux de barres de faisceaux de câbles traditionnels, les systèmes de barres omnibus intégrés CCS (systèmes de barres omnibus automobiles) offrent les avantages significatifs suivants :

 

1. Intégration structurelle et légèreté
L'utilisation de FPC et de PCB comme supports d'acquisition de signaux remplace les faisceaux de câbles encombrants, ce qui donne lieu à un système plus léger et plus fin avec une utilisation améliorée de l'espace, répondant aux exigences de conception compacte des véhicules à énergie nouvelle.

 

2. Haut niveau d'automatisation de l'assemblage
La structure modulaire du système de jeu de barres permet un assemblage rapide et peut être intégrée à un équipement automatisé, réduisant considérablement le travail manuel et améliorant la cohérence de la production.

 

3. Durabilité et sécurité améliorées
La technologie intégrée de pressage à chaud-améliore considérablement l'étanchéité, la résistance à l'humidité et à la corrosion de la ligne. Des structures de protection contre les surintensités sont souvent intégrées à la conception du jeu de barres automobile pour éviter la surcharge des cellules et améliorer la sécurité globale de l'emballage.

 

4. Forte normalisation et compatibilité
Le module de conception de jeux de barres peut être adapté de manière flexible à différentes tailles et configurations de cellules, facilitant ainsi la fabrication à grande échelle-et réduisant les coûts de développement et d'assemblage.

 

5. Performances électriques stables
Les conducteurs en -cuivre-aluminium de haute qualité combinés à la couche d'isolation Busbar Insulations maintiennent une transmission à faible impédance même dans des conditions de courant élevé, améliorant ainsi l'efficacité globale de la conductivité du système.

 

 

La fabrication des jeux de barres intégrés CCS comprend généralement les étapes clés suivantes :

 

1. Découpe et prétraitement du film

Le film isolant, la feuille de silicone, la feuille de téflon et d'autres matériaux sont découpés aux dimensions spécifiées pour garantir la précision du pressage à chaud ultérieur.

 

2. Pré-assemblage

Les matériaux conducteurs (feuilles de cuivre et d'aluminium), les matériaux isolants et les composants électroniques sont empilés séquentiellement pour former la structure à presser. Cette étape est cruciale pour l’uniformité et la fiabilité du chemin conducteur de la barre omnibus automobile.

 

3. Moulage par presse à chaud

À l’aide d’une presse électrique à chaud à environ 160 degrés, les couches de matériaux sont étroitement liées entre elles pour former la structure intégrale des systèmes de barres omnibus ou des barres omnibus électriques automobiles.

 

4. Soudage et rivetage

Les composants métalliques sont généralement soudés au laser ou par ultrasons, certaines structures utilisant le rivetage automatisé pour la fixation mécanique et électrique.

 

5. Inspection et assemblage automatisés
L'inspection visuelle CCD identifie les rayures, les défauts des languettes et la contamination. Le système est ensuite intégré au capteur de température et aux composants structurels en plastique pour former un ensemble complet de barre omnibus automobile.

 

6. Nettoyage et inspection
Après nettoyage à l'alcool, un dernier test de continuité et d'isolement est effectué pour garantir le respect des normes de sécurité et de performances électriques.

 

Grâce aux processus ci-dessus, la barre omnibus de batterie et les circuits d'acquisition de signal sont intégrés dans un seul processus de production, créant ainsi un système de connecteur de barre omnibus automobile hautement fiable.

 

 

Poussées par les objectifs « Dual Carbon », les ventes mondiales de véhicules à énergies nouvelles continuent d'augmenter, entraînant directement l'expansion des marchés des batteries électriques et des systèmes de barres omnibus. Selon EVTank, les ventes mondiales de véhicules à énergies nouvelles dépasseront 52 millions d'ici 2030, avec une pénétration du marché supérieure à 50 %.

 

Sur la base de la configuration moyenne des modules de batterie, chaque véhicule devrait être équipé d'environ neuf modules de batterie, chacun équipé d'un jeu de barres intégré CCS et correspondant à une à deux couches de signaux FPC. Selon une estimation prudente, la valeur du système CCS (y compris le connecteur de jeu de barres et la barre omnibus de batterie) par véhicule est supérieure à 1 000 yuans.

 

On estime que la taille combinée du marché du FPC et du CCS passera d'environ 17,3 milliards de yuans en 2022 à 39,4 milliards de yuans en 2025, avec un taux de croissance annuel composé d'environ 31,7 %. Cette croissance est principalement tirée par les facteurs suivants :

 

* Augmentation des installations de systèmes entraînée par l'augmentation des ventes de véhicules à énergies nouvelles ;
* Demande accrue de jeux de barres par unité en raison de la capacité et de la structure optimisées du module de batterie ;
* La tendance vers la fabrication intelligente entraîne des mises à niveau de composants clés tels que les barres omnibus automobiles et les isolations des barres omnibus.

 

À l'avenir, à mesure que l'intégration structurelle et la modularisation des véhicules électriques s'approfondiront, les barres omnibus de puissance et les connecteurs de barres omnibus deviendront encore plus performants.

évoluer vers une conductivité plus élevée, une isolation plus élevée et une fiabilité plus élevée. IntelligentBarres omnibus de borne de batterie automobile(ACCS), intégrant l'acquisition de signaux, la surveillance du courant et la gestion thermique, deviendra courant dans l'industrie.