电动汽车不断发展,主要趋势包括制造更大的电池以增加行驶里程,以及使用先进的集成方法将电池更有效地集成到整个汽车设计中。CTP(电池-电池包一体化)和CTC(电池-底盘一体化)等架构方法就是这种发展的例证。
本文探讨了这些总体趋势如何影响对新型母排设计的要求,这些母排通常需要比过去更长、形状更为复杂。本文还深入探讨了新型先进高压挤压母排技术如何为满足这些不断变化的母排要求提供重要的新选择。
电动汽车电池的不断发展
近年来,电动汽车电池主要沿着两个方向发展:
- 电压等级不断提高,以适应更先进的动力系统。
- 电池模组的尺寸不断增大,其集成方式也在发生变化。
CTP(有时也称为C2P或电池-电池包一体化)是一种电池设计方法,省去了中间模组,将电池直接连接到电池包上。这可以减轻电池的重量、尺寸和成本,并提高其能量密度和效率。 另一种名为CTC的相关方法将电池直接集成到电动汽车底盘中。
CTP和CTC的优势都在于省去了保护和连接整个电池包中独立模组所需的材料和布线。为了支持更高的功率要求,模组一直在逐渐增大,而CTP和CTC则通过完全消除模组实现了飞跃。
为了适应这些架构变化,汽车原始设备制造商和一级电池供应商需要获得可靠、可配置的高压母排技术。以下各节将提供更多有关各种母排设计方法的信息,并详细介绍高压挤压母排如何适应这些变化。
图1 – 电动汽车的电池包集成度越来越高
母排设计方法概述
多年来,电动汽车电池采用了几种不同的母排设计方法,各有优缺点。
- 裸母排是早期默认的高导电性母排,但由于缺乏绝缘性和延长使用寿命的可靠性等问题,导致其被其他类型所取代。
- 包覆成型母排可满足对绝缘性、高导电性和可靠性的需求,但缺乏成本效益和热性能。
- 层叠母排具有出色的绝缘效果,但缺乏成本效益,而且难以为新的CTP和CTC应用定制形状。层叠母排最常见的用途是连接电池的集流器组件。
- 粉末涂层母排、PVC浸塑母排和热缩管母排的导电性也不高,而且由于需要二次制造,因此缺乏成本效益。
- 挤压母排具有高导电性、绝缘性、热性能和可靠性,同时还具有一定的成本效益,并可根据特定用途进行定制塑形。
能力评级:
✔✔✔ =优 | ✔✔=良 | ✔=差
高压挤压母排技术的详细信息
ENNOVI在提供各种类型的母排方面拥有超过六十年的经验,在电动汽车电池母排技术方面已确立了行业领先地位。
但是,我们也认为,真正的领先者意味着不断改进现状,扩展现有技术,以满足不断变化的市场需求。
基于这种领先地位,近年来,我们的工程团队致力于基础研究、设计、测试和新制造能力方面,以扩展和提高挤压成型母排的性能。
图2 – ENNOVI高压挤压母排是电池包内连接的理想选择
从根本上说,挤压母排是一种通过模具使加热的金属形成特定形状的导电体。这种工艺可以制造出用其他方法(如弯曲或冲压)难以制造的复杂形状。
基于这些固有特性,ENNOVI工程团队着手开发挤压母排性能,以实现以下目标:
- 高导电性。
- 紧凑型设计:优化空间。
- 良好的散热性。
- 出色的机械强度。
- 成本效益高(无废料)。
- 设计灵活,可制造复杂形状。
此工艺可实现使用铜(Cu)或铝(Al)导体材料、锡(Sn)或镍(Ni)电镀方案以及尼龙PA12绝缘材料形成母排。
如下图所示,连续加工序列旨在持续提供定制成型的高压母排,同时减少废料,实现大批量生产,并最大限度地保持一致性,确保高可靠性。
图3 – ENNOVI高压挤压母排制造工艺
这种新方法不仅为原始设备制造商和电池制造商提供了下一代电动汽车电池、CTP和CTC应用的高成本效益选择,而且还适用于其他电动汽车应用,如配电装置、逆变器、动力系统等。
总结
随着客户对母排功能的要求变得更加复杂和专业化,ENNOVI的单级连续生产挤压成型母排技术可以为最苛刻的规格要求提供优化的定制解决方案,同时提高批量生产并保持低成本。
基于我们在高精度机械工程、成型和批量生产方面行业领先的专业知识,客户与ENNOVI合作,将收益颇丰。我们的业务遍布全球。我们在当地开设的分公司也具备绝佳的规模、物流效率和响应能力优势。