作为电芯之间串并联以及采集温度和电压等信号的连接传输组件,CCS集成母排在保证电池性能稳定和耐用性方面起着重要作用。随着电池结构创新的不断迭代升级,CCS集成母排在信号采集组件、集成工艺方面呈现多样化的发展,不同材料/工艺的组合各有优势,应用终端可根据不同应用场景选择最佳方案。


表:CCS常见类型及其集成工艺

产品类别

常用集成工艺

特点

线束采样电芯连接组件

注塑支架、吸塑热铆工艺

信号传输稳定,高可靠性,成本低

PCB采样电芯连接组件

热压工艺、吸塑热铆工艺

信号传输稳定,高可靠性,结构轻薄规整,自动化程度高

FPC采样电芯连接组件

热压工艺、吸塑热铆工艺

信号传输稳定,高可靠性,结构轻薄规整,自动化程度高

FFC采样电芯连接组件

热压工艺、吸塑热铆工艺

一体化集成度高,信号采集能力强,高可靠性,是FPC的低成本替代方案

FDC采样电芯连接组件

热压工艺、吸塑热铆工艺

相比FPC工序少,工艺成本低,适合大批量生产


从上表可以看到,CCS的集成工艺主要有注塑支架、吸塑+热铆、热压等方案。其中,吸塑方案可以说是注塑支架方案的轻量化演变;而热压方案与注塑方案相比,结构更为轻薄,与吸塑方案相比,产品稳固性更高,是一种更加轻量化、高集成度的创新工艺。


CCS集成母排热压工艺,是将信号采集组件(FPC/PCB/FFC/FDC等)、铝巴、绝缘封装膜等原材料组装好后通过热压机压合成型,再通过焊接方式实现镍片和铝巴的电连接,然后进行视觉检测、电性能检测等检测后包装入库。


图 CCS集成母排热压工艺流程


总的来说,热压工艺就是使用 PET封装膜替代传统隔离板,经加热粘合将铝巴及信号采集组件等组件压合成一块薄片,可以有效减小产品体积、重量以及减少配件数量,使CCS集成母排结构更加轻薄、规整,集成度高,密封绝缘可靠,可实现自动化装配,有助于提升电池模组的空间利用率和生产效率,符合行业进一步提升电池包空间利用率、自动化生产的发展趋势。


目前,CCS热压封装除了传统的双/单面热压,还朝着低温快压的方向发展,以提高生产效率,降低能耗。此外,亦有开发冷压工艺。


图 热压方案CCS集成母排,摄自CIBF 2025 驭能科技展台


CCS热压封装膜通常以阻燃聚酯薄膜PET为基材,配以聚氨酯或者环氧树脂粘合剂等。阻燃PET薄膜涂布黏合剂,经过烘箱干燥后贴合保护膜收卷,CCS热压膜半成品完成,通过测试,即可分切成客户出货规格,成品出货。 


图 PET热压绝缘膜结构示例


PET热压封装膜在CCS集成母排中主要起绝缘封装的作用,由于新能源动力电池长期处于高震动、高湿度、高温度的工作环境,为达到长使用寿命、高安全性能需求,对PET绝缘膜需要满足长期耐高温高湿、阻燃、双85/1000H、耐盐雾腐蚀、剥离、剪切、拉拔、电学性能、可靠性测试等诸多性能要求。


团体标准《动力电池信号采集板封装热压绝缘胶膜技术条件》中,对于热压绝缘胶膜的技术要求如下:

1. 外观:热压绝缘胶膜应均匀地卷绕在芯棒上,边缘整齐无破损。热压绝缘胶膜外观应平整光滑、无孔洞、气泡、皱纹、裂纹、分层、杂质和污染现象。

2. 厚度公差:应小于胶膜标称厚度的5%。

3. 基础性能:

4. 机械性能 
5. 电气性能
6. 界面粘接性能

目前,CCS集成母排PET热压绝缘胶膜供应商主要有:


1. 赛伍技术


官网:https://www.cybrid.com.cn/


赛伍技术在CCS封装热压绝缘膜领域处于行业领先地位。据悉,赛伍技术CCS热压膜已历经三代迭代升级:从2019年第一代热压型产品加工需150-160℃、保压15-20分钟,发展到2024年第三代快压型产品,已实现120-140℃、1-3 分钟保压即可完成加工。这一技术升级不仅显著提升热压效率,也大幅降低生产能耗。在可靠性方面,产品在85℃/85%RH条件下老化1000小时后,剥离力几乎无衰减,体现出优异的耐久与稳定性能。目前已在多家主流新能源汽车品牌的电池系统中得到应用。


图 赛伍技术信号线绝缘膜及CCS用低温快压绝缘膜 摄自赛伍技术展台


2. 安鑫新材



广西安鑫新材料科技有限公司是一家深耕高分子复合材料领域的高新技术企业,聚焦光伏、锂电池及半导体光电产业,以创新胶粘薄膜解决方案为核心竞争力,月产能突破280万平米。 


在新能源产业高速发展的浪潮中,安鑫新材核心产品包括:侧板CCS热压膜与气凝胶热压膜与FCC热压膜,已成为动力电池与新能源汽车领域的关键材料支撑。  



图 安鑫新材锂电池CCS绝缘膜介绍


3. 高恒材料


官网:http://innotack.com/about.php


上海高恒材料科技有限公司成立于2010年,专注于显示触控领域、半导体、光伏和锂电池行业的高端复合薄膜和胶粘剂的研发和生产,产品主要应用于智能终端、光伏、锂电领域。其中,锂电领域主要CCS封装膜、侧板热压绝缘阻燃膜等,已供货锂电池头部企业。

据悉,高恒材料针对新能源电池推出的第三代CCS热压封装膜,耐温-40℃至150℃,击穿电压超 10kV,铝板剥离力>2N/mm,量产良率 98% CPK>1.67,快压45秒成型,大幅提升产线效率。


4. 皇冠新材

logo

官网:https://www.crown.com.cn/


皇冠新材创始团队于90年代初开始进入胶粘新材料领域,并于2000年成立公司,专注于研发、生产和销售工业级胶粘材料、电子级胶粘材料及功能性薄膜材料,为汽车、消费电子、绿色能源、家电、万物互联、居家生活等行业提供粘接解决方案。


在新能源电池领域,皇冠新材作为领先的胶粘新材料解决方案提供商,凭借多年在绿色能源领域的耕耘,可提供阻燃粘接、云母片粘接、电芯间粘接等高效可靠的创新粘接解决方案。据悉,皇冠新材亦有布局CCS薄膜集成解决方案。


除了上述企业外,相关企业还有:
  • 广东莱尔新材料科技股份有限公司

  • 新广益电子股份有限公司
  • 东莞市墨田科技实业有限公司
  • 苏州德佑新材料科技股份有限公司

  • 斯迪克新型材料江苏有限公司

  • 深圳市福安达电工材料有限公司

  • 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司

  • 苏州科谷纳新材料科技有限公司

  • 东莞市声波新材料有限公司

  • 江苏裕兴薄膜科技股份有限公司

  • 浙江离火新材料科技有限公司

  • 惠州市新希望模切有限公司

  • ......

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新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。

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作者 808, ab