PACK 제조 공정 시리즈: 배터리 팩의 고전압 구리/알루미늄 버스바에 대한 전기 성능, 연결 방법 및 레이아웃 고려 사항

신에너지 차량 배터리 팩 시스템에서 고전압 버스바는 핵심 전도성 구성요소로서 배터리 셀 간의 효율적인 에너지 전달에 중요한 역할을 합니다. 800V 고전압 플랫폼이 점차 대중화됨에 따라 버스바 설계는 차량의 주행 거리와 고속-충전 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 시스템 안전성과 장기적인-신뢰성에도 직접적인 영향을 미칩니다. 실제 엔지니어링 응용 분야에서 EV 버스바 및 버스바 전기 자동차의 성능은 배터리 시스템의 설계 수준을 평가하는 중요한 지표 중 하나가 되었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

전기적 성능의 관점에서 볼 때 고전압 버스바는 본질적으로 매우 효율적인 전도성 캐리어이며 재료 선택에 따라 시스템의 전도성 및 열 관리 성능이 직접적으로 결정됩니다. 구리(예: T2 구리)는 전도성이 약 58.5 × 10⁶ S/m로 알루미늄보다 상당히 높은 우수한 전도성을 갖고 있어 고전류-전류-운반 시나리오에서 이점을 제공합니다.

 

한편, 알루미늄은 밀도가 낮기 때문에 경량 설계에 있어 무엇과도 바꿀 수 없는 가치를 갖고 있습니다. 자동차 배터리 버스바 애플리케이션에서 구리 버스바는 일반적으로 고전류 주 회로에 사용되는 반면, 알루미늄 버스바는 무게- 및 비용-에 민감한 보조 회로에 더 자주 사용됩니다.

 

고전압 환경에서{0}}전기 간극과 연면 거리는 시스템 안전을 보장하는 기본 설계 매개변수입니다. 공간거리는 두 도체 사이의 가장 짧은 공기 거리를 의미하는 반면, 연면 거리는 절연 표면을 따른 가장 짧은 경로를 나타냅니다. 이 두 가지 지표는 절연 실패 및 아크 위험과 직접적인 관련이 있습니다. 자동차 버스바 설계에서 이러한 매개변수는 전압 레벨 및 환경 조건에 따라 엄격하게 설정되어야 합니다. 동시에, 고{5}}전압 부스바는 엄격한 절연 내전압 요구 사항을 충족하기 위해 열수축 튜브나 고성능 PI 필름을 사용하는 등 효과적인 절연 처리가 필요합니다. 일반적인 테스트 표준에는 AC 3000V 내전압 테스트와 DC 1000V 절연 저항 테스트가 포함되어 복잡한 조건에서도 안정적인 작동을 보장합니다.

 

전류 전달 용량과 온도 상승 제어는 자동차 버스바 성능을 평가하는 핵심 지표입니다. 부스바의 전류 운반 용량은 단면적과 양의 상관관계가 있습니다.- 그러나 실제 적용에서는 주변 온도, 방열 조건 및 레이아웃과 같은 요소도 고려해야 합니다. 폐쇄형 배터리 팩 환경에서는 자연적인 열 방출이 주요 열 방출 방법이 된다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 따라서 합리적인-단면적 설계와 열 분포 최적화가 특히 중요합니다. EV 배터리 버스바 애플리케이션에서 지나치게 높은 국지적 온도 상승은 전도성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 절연재 노화를 가속화하고 시스템 수명을 단축시킬 수도 있습니다.

 

접촉 저항은 주로 연결 인터페이스의 접촉 압력, 표면 처리 및 재료 특성에 따라 버스바 시스템의 안정성에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. Auto Bus Bar 연결 설계에서는 인터페이스 저항을 줄이고 내산화성을 향상시키기 위해 주석 도금이나 니켈 도금을 사용하는 경우가 많습니다. 특히 EV용 주석-도금 구리 버스바 애플리케이션에서 주석 도금층은 전도성 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 용접 및 연결 성능을 크게 향상시킵니다. 볼트 예압(일반적으로 재료 항복 강도의 50%-70%)을 적절하게 제어하면 접촉 저항을 효과적으로 줄이고 국부적인 가열로 인한 성능 저하를 방지할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

연결 방법과 관련하여 고전압 부스바는 주로 레이저 용접 및 볼트 연결을 사용합니다. 레이저 용접은 접촉 저항이 매우 낮고 연결 강도가 높으며 밀봉 성능이 우수하여 배터리 셀 간 직렬{2}}병렬 구조에 널리 사용되며 높은 신뢰성을 달성하는 핵심 공정입니다. 신에너지 자동차 필름 커패시터 BusBar와 같은-고정밀 연결 시나리오에서 레이저 용접은 전도성 연속성과 구조적 안정성을 효과적으로 보장합니다. 그러나 이 공정에는 특히 산화 방지를 위해 불활성 가스 보호가 필요한 알루미늄 용접의 경우 상당한 장비 투자와 공정 제어가 필요합니다.

 

반면, 볼트 연결은 조립 유연성이 더 뛰어나며 모듈 간 연결이나 고전압 인터페이스 구성요소와의 연결에 일반적으로 사용됩니다.{0}} 자동차 전원 커넥터 시스템에서 볼트 연결에는 연결 인터페이스에서 안정적인 접촉을 보장하기 위해 엄격한 단계별 조임 전략이 필요합니다. 이 방법은 여러 번의 분해 및 재조립을 지원하지만 장기간 진동 시 부적절한 예압 제어로 인해-접촉 저항이 증가하여 시스템 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 주석{5}}판 버스바 자동차 애플리케이션에서는 연결 안정성을 향상시키기 위해 풀림 방지 구조나 코팅 기술을 결합하는 경우가 많습니다.-

 

레이아웃 설계 수준에서 고전압 버스바는 전기적 성능과 기계적 안전성의 균형을 맞춰야 합니다.- 첫째, 충돌 가능성이 있는 영역에서는 모선을 피하고, 날카로운 금속 모서리와 패스너에서 멀리 떨어져 있어야 하며, 안전 여유 공간은 설계 사양을 충족해야 합니다. 둘째, 저항 손실을 줄이고 시스템 효율을 최적화하려면 전류 경로를 최소화해야 합니다. BusBar Car 시스템에서는 제어 시스템에 대한 전자기 간섭의 영향을 줄이기 위해 고{4}}전압 라인을 저전압 신호 장치와 별도로 배치해야 합니다.-

 

여러 개의 부스바를 병렬로 배열하는 경우 열 축적을 방지하고 국부적인 과열을 방지하기 위해 충분한 간격을 유지해야 합니다. 또한 자동차 접지 버스 바 설계 시 차량 전기 시스템의 안전한 작동을 보장하기 위해 접지 경로의 연속성과 신뢰성에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 유연한 부스바의 경우 일반적으로 진동으로 인한 피로 위험을 줄이기 위해 구속에 지지대 또는 고정 구조가 필요하며, 완충재는 충격 저항을 향상시킬 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

구조적 세부 사항 측면에서 전기장 집중을 줄이고 팁 방전 위험을 방지하기 위해 버스바 가장자리를 모따기해야 합니다. 동시에 다음과 같은 고성능-단열재를 적용합니다.자동차 부스바 PET 절연시스템의 절연 신뢰성과 환경 적응성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 전반적으로 고전압 버스바 설계는 재료, 전기 시스템, 구조 및 프로세스를 포함하는 다차원적-차원적 협업 시스템 엔지니어링 프로젝트입니다. 성능 최적화는 신에너지 자동차 배터리 시스템의 안전하고 효율적인 작동에 매우 중요합니다.