Evolusi Integrasi Sel dan Penyelesaian Sambungan Busbar

Memandangkan industri kenderaan tenaga baharu (NEV) berkembang pesat, bateri daya tarikan telah menjadi komponen teras kenderaan. Seni bina penyepaduannya secara langsung memberi kesan kepada ketumpatan tenaga, penggunaan ruang, jarak pemanduan dan keselamatan sistem, menjadikan penyepaduan bateri bidang utama persaingan teknologi.

Daripada reka bentuk berasaskan modul tradisional kepada penyepaduan struktur peringkat kenderaan, seni bina bateri telah berkembang secara beransur-ansur daripada pemasangan berasingan kepada penyepaduan struktur. Sementara itu, sistem sambungan elektrik—bertanggungjawab untuk memindahkan tenaga antara sel—telah menjadi semakin kritikal. Reka bentuk pemilihan dan proses bar bas tembaga dan aluminium kini memainkan peranan penting dalam memastikan operasi bateri yang stabil dan menyokong seni bina integrasi yang berbeza.

Berdasarkan pengalaman RHI dalam teknologi sambungan bateri, berikut menggariskan evolusi penyepaduan sel dan penyelesaian sambungan bar bas yang sepadan.

1. Senibina Penyepaduan Sel Bateri dalam EV

Penyepaduan bateri memfokuskan pada mengoptimumkan struktur antara sel, modul, pek bateri dan platform kenderaan. Seni bina utama termasuk CTM, CTP dan CTC/CTB, masing-masing mewakili tahap integrasi yang berbeza.

(1) CTM (Sel ke Modul): Seni Bina Tradisional

CTM ialah seni bina bateri arus perdana yang terawal. Sel individu mula-mula dipasang ke dalam modul piawai, dan beberapa modul kemudian disepadukan ke dalam pek bateri dengan komponen struktur dan perumah.

Kelebihan

• Teknologi matang dan disahkan secara meluas

• Kebolehpercayaan yang tinggi dan prestasi yang stabil

• Struktur modular menyokong pengeluaran piawai

• Modul yang rosak boleh diganti secara individu, mengurangkan kos penyelenggaraan dan masa henti

Had

• Struktur tambahan seperti perumah modul, plat sisi dan pengikat meningkatkan lebihan

• Penggunaan ruang pek bateri biasanyasekitar 40%

• Ruang terhad untuk sel menyekat ketumpatan tenaga dan penambahbaikan julat kenderaan

(2) CTP (Sel ke Pek): Integrasi Tanpa Modul

CTP ialah peningkatan besar daripada CTM. Ia menanggalkan lapisan modul dan menyepadukan sel terus ke dalam pek bateri melalui reka bentuk struktur dan susun atur yang dioptimumkan.

Seni bina ini telah menjadi penyelesaian arus perdana yang diterima pakai secara meluas oleh pengeluar bateri dan pembuat kereta terkemuka.

Kelebihan

• Penggunaan ruang meningkat kepadalebih 60%

• Ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan jarak pemanduan yang lebih panjang

• Komponen yang lebih sedikit dan pembuatan yang dipermudahkan

• Kos pengeluaran yang lebih rendah dan kecekapan pemasangan yang lebih baik

Nota

CTP tidak menghapuskan sokongan struktur sepenuhnya. Kestabilan dikekalkan melalui penggabungan sel, pelekat struktur dan struktur mekanikal yang dioptimumkan.

(3) CTC / CTB: Integrasi Struktur Sel-ke-Kenderaan

CTC (Cell to Chassis) dan CTB (Cell to Body) mewakili satu langkah seterusnya melangkaui CTP, di mana sistem bateri menjadi sangat bersepadu dengan struktur kenderaan.

(4) CTC (Sel ke Casis)

CTC menyepadukan sistem bateri terus ke dalamcasis kenderaan, membolehkan sel berfungsi sebagai elemen struktur.

ciri utama:

• Menghapuskan perumahan pek bateri tradisional
• Mengurangkan lebihan struktur dan berat kenderaan
• Memaksimumkan penggunaan ruang
• Memerlukan standard tinggi untuk kekuatan casis, pengedap dan perlindungan

(5) CTB (Sel ke Badan)

Dalam seni bina CTB, penutup atas pek bateri disepadukan dengan lantai badan kenderaan.

Faedah utama:

• Bateri bertindak sebagai sistem tenaga dan komponen struktur
• Peningkatan ketegaran kilasan badan dan keselamatan kenderaan
• Peningkatan penggunaan ruang dalaman

(6) Perbandingan Seni Bina

• Tahap penyepaduan: CTC/CTB > CTP > CTM

• Penggunaan ruang & ketumpatan tenaga: CTC/CTB tertinggi, CTP sederhana, CTM terendah

• Kerumitan teknikal: CTC/CTB > CTP > CTM

• Kebolehkhidmatan: CTM > CTP > CTC/CTB

Pembuat kereta memilih seni bina berdasarkan kedudukan kenderaan, sasaran kos dan strategi perkhidmatan.

2. Penyelesaian Sambungan Busbar untuk Sistem Bateri

Apabila integrasi bateri berkembang, sistem sambungan mesti memenuhi keperluan yang lebih tinggi untukkekonduksian, kebolehsuaian struktur, ketahanan dan kebolehpercayaan.

Sebagai pembekal penyelesaian sambungan bateri khusus,RHI menawarkan penyelesaian bar bas kuprum dan aluminium yang disesuaikanuntuk seni bina CTM, CTP dan CTC/CTB.

(1) Sambungan Tahap Sel: Komponen Konduktif Ringan

Di peringkat sel, komponen konduktif padat digunakan untuk menyambungkan tab sel kepada pengumpul arus primer. Bahan biasa termasuk:

• Kerajang tembaga

• Kerajang aluminium

• Bar bas aluminium

• Tab tembaga

Format sel yang berbeza memerlukan struktur dan bahan busbar yang berbeza.

Sel Prismatik

Busbar biasanya menggunakan aluminium 1060-O, yang menawarkan kekonduksian dan kebolehbentukan yang baik.

Walau bagaimanapun, aluminium tulen tidak boleh digunakan secara langsung pada antara muka terminal berbolted. Bahan komposit kuprum-aluminium atau kimpalan logam yang berbeza diperlukan.

Sel Kantung

Bar bas biasanya penyambung berbentuk U yang diperbuat daripada tembaga T2.

Sambungan Tab

Dalam banyak reka bentuk:

• Satu hujung dikimpal dengan laser pada tab aluminium

• Hujung yang satu lagi diikat ke terminal kuprum

Cantuman kuprum-aluminium yang boleh dipercayai dicapai menggunakan proses seperti:

• Kimpalan geseran

• Kimpalan rasuk elektron

• Kimpalan ultrasonik

Komponen ini nipis, fleksibel dan sangat konduktif, menjadikannya sesuai untuk susun atur sel padat. Ia membolehkan kimpalan yang boleh dipercayai dengan penjanaan haba rendah dan penghantaran arus yang stabil, mengurangkan risiko terlalu panas atau sendi lemah.

(2) Modul dan Penyelesaian Busbar Tahap Pek

Sambungan Modul-ke-Modul

Sambungan yang fleksibelseperti bar bas tembaga atau aluminium membantu menyerap getaran dan mengimbangi pergerakan relatif dan tegasan pemasangan antara modul yang disambungkan.

Sambungan Output Pek Bateri

Sambungan arus tinggi antara pek bateri dan sistem elektrik kenderaan yang biasanya digunakanbusbar bertebat tegar, dihasilkan dengan proses seperti:

• Penebat pengecutan haba

• Salutan celup PVC

• Salutan serbuk

• Penebat tersemperit 

3. Kelebihan Reka Bentuk Busbar

Untuk menyokong seni bina penyepaduan bateri yang berbeza, RHI menyediakan kedua-dua busbar tembaga tembaga yang tegar dan fleksibel.

(1) Penebat Boleh Dipercayai

Bar bas bertebat penuh menyediakan:

• Perlindungan voltan tinggi

• Pencegahan litar pintas

• Rintangan kepada habuk, lembapan, minyak dan variasi suhu

(2) Kebolehsuaian Struktur

• Bar bas tegar menyediakan sokongan mekanikal yang kuat untuk litar utama

• Bar bas fleksibel menyerap getaran dan menyesuaikan diri dengan susun atur pemasangan yang kompleks

(3) Prestasi Elektrik Stabil

• Kuprum dan aluminium ketulenan tinggi memastikan kekonduksian yang sangat baik

• Pembentukan ketepatan menyokong pemasangan automatik

• Rintangan rendah mengurangkan penjanaan haba dan meningkatkan hayat perkhidmatan

Kesimpulan

Apabila teknologi penyepaduan bateri terus berkembang, kebolehpercayaan sambungan elektrik menjadi semakin kritikal.

RHI pakar dalam teknologi sambungan bateri, termasuk pembentukan, penebat dan kimpalan. Kami menawarkan penyelesaian tersuai untuk seni bina CTM, CTP dan CTC/CTB, mengoptimumkan prestasi elektrik dan penyepaduan struktur.

Melalui kawalan kualiti yang ketat dan ujian alam sekitar—termasuk ujian kitaran haba, getaran dan kelembapan—produk RHI direka untuk prestasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan automotif yang mencabar.

RHI ELEKTRIK|Penyelesaian Saling Sambungan Bateri