—— 儲能熱管理研究院，以研究儲能與動力電池CCS、儲能溫控、數(shù)據(jù)中心、5G、傳感器等等熱管理應(yīng)用為核心，本文針對CCS集成母排采集組件進(jìn)行分析，鳴謝 自主研制NTC芯片的特普生儲能CCS集成溫度采集母排，對本文的大力支持！

CCS集成母排，這一名字所代表的是一種電池模組內(nèi)部的電連接結(jié)構(gòu)件。它將信息采集組件，如線束、FPC、FFC等，與塑膠結(jié)構(gòu)件、鋁排等部件完美融合，合為一個模塊，其目的就是為了在電池模組內(nèi)實(shí)現(xiàn)一系列重要的功能。

它不僅可以將電芯進(jìn)行高壓串并聯(lián)，還能執(zhí)行電池的溫度采樣，精確捕捉電芯電壓。如果出現(xiàn)過大電流，CCS集成母排甚至能夠熔斷保護(hù)電路，從而防止電池過度充電或電流異常對電池的損害。

這些都使CCS集成母排成為BMS電池管理系統(tǒng)不可或缺的一部分，通過它的智能控制和保護(hù)，可以確保電池系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全。

CCS集成母排與BMS 圖源：恒美股份

在CCS行業(yè)剛起步的時候，主要的產(chǎn)品集中在注塑托盤線束采樣CCS。然而，隨著電池結(jié)構(gòu)的不斷革新，CCS的信號采集組件和集成工藝也緊隨其后，快速發(fā)展。

目前的CCS信號采集組件有多種選擇，包括線束、PCB、FPC、FFC、FDC等，可以滿足不同方案的需求。同樣，集成工藝也包含了注塑支架、吸塑板、熱壓、PC模切等，形成了多元化的技術(shù)路線并行發(fā)展的局勢。

FPC、FFC、FDC等信號采集組件相比線束，具有輕、彎折好、薄、空間小等優(yōu)點(diǎn)，有利于產(chǎn)品集成度、輕量化、結(jié)構(gòu)規(guī)整，更好利用電池空間，適合自動化裝配和規(guī)?；a(chǎn)，廣泛應(yīng)用于新能源汽車電池及儲能領(lǐng)域。

接下來，一起探索CCS集成母排中這些獨(dú)具特色的信號采集組件：

FPC

柔性印制電路板（Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC），是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路板。

FPC加工流程

FPC具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)。所有線路都配置完成，省去多余排線的連接工作，可以提高柔軟度，加強(qiáng)在有限空間內(nèi)作三度空間的組裝，是目前CCS集成母排替代線束的主流方案，市場占比高。

此外，也有不少FPC廠商布局CCS集成母排產(chǎn)品。

FPC組件 ——CIBF 2023硅翔展臺

FPC加工技術(shù)成熟，產(chǎn)能相對充裕。但是也存在材料與設(shè)備成本高，投資大，加工流程復(fù)雜，制程長，成本高，制程有污染不環(huán)保，導(dǎo)電性能低等局限性。

FFC

柔性扁平線纜（Flexible Flat Cable，F(xiàn)FC）是以PET為基材的絕緣熱熔膠帶和極薄極細(xì)的鍍錫扁銅線，通過自動化設(shè)備生產(chǎn)線壓合而成，具有柔韌性好、可折疊彎曲、厚度薄、體積小、連接簡單、拆卸方便、易解決電磁屏蔽等優(yōu)點(diǎn)。

FFC的加工流程：

銅線壓延→貼合成型→電測→裁切→全檢

FFC軟排線工藝成熟，結(jié)構(gòu)相對簡單，且大部分FFC的生產(chǎn)不需要開模，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)能大，具有成本優(yōu)勢。FFC被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電器設(shè)備中，隨著新能源汽車的發(fā)展，F(xiàn)FC的應(yīng)用場景進(jìn)一步擴(kuò)大。

相比于傳統(tǒng)應(yīng)用場景，F(xiàn)FC在新能源汽車上的應(yīng)用環(huán)境要更加惡劣，因此車載用高可靠性FFC通常需要具備更高的阻燃性、外觀熱穩(wěn)定、耐老化性、抗剪切力、耐高溫高濕以及耐冷熱沖擊性能。

圖 田津電子內(nèi)置FUSE 的FFC

FDC

柔性模切線路板（Flexible Die-cutting Circuit, FDC）是聚酰亞胺或聚酯薄膜基材經(jīng)過模切工藝制成的電路具有高度可靠性和可撓性，可自由彎曲、折疊、卷繞和移動，具有伸縮性。

FDC的加工流程：

模切→熱壓→SMT

與FPC相比，F(xiàn)DC加工工序少，通過模切加工，工藝環(huán)保，同時加工周期短，效率高，可有效節(jié)約產(chǎn)品的生產(chǎn)加工成本。據(jù)悉，相對FPC，F(xiàn)DC可減少約30%的成本，可作為新能源行業(yè)中的FPC的低成本替代方案。

FDC產(chǎn)品 圖源小德電子

目前，F(xiàn)FC/FDC技術(shù)方案已在電子制造業(yè)中引起了廣泛的關(guān)注。然而，在進(jìn)行市場驗(yàn)證的過程中，還存在著一些局限性需要進(jìn)一步改善。

首先，F(xiàn)FC/FDC技術(shù)的成本較高。相比于傳統(tǒng)的連接器加工工藝，F(xiàn)FC/FDC技術(shù)需要投入更多的研發(fā)和生產(chǎn)成本，包括新型設(shè)備的購置、技術(shù)人員的培訓(xùn)以及材料的采購等。這使得FFC/FDC技術(shù)的應(yīng)用范圍受到了一定的限制，主要適用于一些高附加值的產(chǎn)品中。

其次，F(xiàn)FC/FDC技術(shù)的生產(chǎn)效率還有待提高。雖然新型的工藝路線可以帶來更出色的性能，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于技術(shù)上的難度和設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性等問題，往往會存在著產(chǎn)量不穩(wěn)定的情況。這就會對生產(chǎn)效率造成一定的影響，需要在未來的發(fā)展中加以解決。

此外，F(xiàn)FC/FDC技術(shù)的質(zhì)量控制也是一個需要關(guān)注的問題。雖然該技術(shù)已經(jīng)得到了國內(nèi)外的認(rèn)可，但是在實(shí)際應(yīng)用中，仍然會存在著一些不可預(yù)測的質(zhì)量問題。可能是由于材料、設(shè)備、環(huán)境等因素的影響所導(dǎo)致的，需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制來確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

綜上所述，雖然FFC/FDC技術(shù)方案作為一種新的工藝路線，在市場驗(yàn)證中還存在著一些局限性需要進(jìn)一步改善。但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)效率的不斷提高，相信未來FFC/FDC技術(shù)將會成為電子制造業(yè)中的一種重要連接器制造技術(shù)，為企業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定的產(chǎn)品和服務(wù)。