汽車高壓電池包內(nèi)的軟銅排應(yīng)用和設(shè)計(jì)

行業(yè)現(xiàn)狀

目前的銅排市場(chǎng)上，主要包含以下幾種產(chǎn)品：

硬銅排，通常使用在在緊湊型電池組空間內(nèi)，充當(dāng)導(dǎo)體其絕緣有熱縮管/模內(nèi)注塑浸塑等

軟銅排，多層薄銅箔疊層，具有高柔軟性可提供各種彎曲、扭曲和折疊形狀，以適應(yīng)所需的空間，且可更換絕緣滿足各種溫度或絕緣要求。在目前的應(yīng)用場(chǎng)景里應(yīng)用廣泛。

FlatWire銅排，用于連接HEV、EV和ESS行業(yè)中的單個(gè)蓄電池單元和電氣部件，適用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、電動(dòng)汽車和ESS的充電電池，也可作為主電源和配電設(shè)備之間的傳統(tǒng)母線（模具）連接的替代方案。

現(xiàn)狀應(yīng)用

作為一種更適合目前行業(yè)發(fā)展需求的電池包內(nèi)部連接解決方案，軟銅排得到了越來越多的應(yīng)用。軟銅排是一種帶有柔軟性的通電用BUSBAR(累加可通電的薄銅板)，在電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，可根據(jù)需要的形象進(jìn)行折彎，實(shí)現(xiàn)布局最適化，同時(shí)，也可根據(jù)使用環(huán)境(溫度, 絕緣 要求電壓等)條件變更絕緣材質(zhì)，產(chǎn)品頂端與組裝面形象吻合，無需附加連接部品。

在產(chǎn)品開發(fā)過程中，需要的Tooling Cost較低，可應(yīng)用于類似電池包等狹窄空間 (提供最適布局) ，因?yàn)閹в幸欢ǖ娜彳浶?，便于組裝，相對(duì)一般的BUSBAR,可容許公差可以較大。

下圖為使用軟銅排的在狹小空間布置實(shí)例：

各類產(chǎn)品比較如下：

軟銅排設(shè)計(jì)

- Flexible Busbar 滿足顧客式樣方案

根據(jù)顧客電流式樣，選定導(dǎo)體面積（根據(jù)空間布局選定導(dǎo)體的寬和高）

考慮Flexiblebusbar 經(jīng)過的區(qū)間的周邊環(huán)境及 F/B 的固定部位, 設(shè)計(jì)路徑.

根據(jù) LS電纜 Flexible Busbar Spec，進(jìn)行信賴性 test

- 對(duì)Flexible Busbar 構(gòu)成的定義

Fleible Busbar : 累加薄銅板滿足導(dǎo)體面積，套絕緣護(hù)套后跟具需要的布局進(jìn)行折彎而制作出來的產(chǎn)品

導(dǎo)體 :通過累加薄銅板，形成可通電的busbar形狀 [材質(zhì) : 銅 ]

絕緣護(hù)套: 為保證產(chǎn)品絕緣性能的護(hù)套 [TPE ]

Mica Tape : 需確保耐火性時(shí)使用的絕緣膠帶其中含有軟質(zhì)mica ( Optional).

- Flexible Busbar 構(gòu)成材質(zhì)

1) 導(dǎo)體 ( 薄板 )：

材質(zhì) : 銅    

鍍層 : Sn 0.5~1.0?  

厚度 : 0.25mm ± 0.02

2) 絕緣護(hù)套: TPE

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

- 可靠性測(cè)試

可靠性測(cè)試列表如下：

F/Busbar 可靠性測(cè)試項(xiàng)目：

一個(gè)成熟的軟銅排的產(chǎn)品都需經(jīng)過上述的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)確認(rèn)。