汽車電氣化進(jìn)展迅速，電池連接組件持續(xù)升級(jí)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）在連接器市場(chǎng)里，汽車連接器有著龐大的市場(chǎng)份額，尤其是近年來(lái)電池性能的提高幫助電動(dòng)汽車成為汽車行業(yè)增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)，汽車電氣化結(jié)構(gòu)的升級(jí)引入了更多高端連接器需求。

總的來(lái)看，無(wú)論是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)還是電動(dòng)汽車，其中連接器的主要作用是將整車中不同的電路不同的系統(tǒng)連接起來(lái)形成一個(gè)整體，是電子系統(tǒng)設(shè)備之間電流或信號(hào)傳輸、交換的橋梁，是汽車最基本的必要組件。

電動(dòng)汽車電池組連接的重要性

在汽車電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化以及智能化趨勢(shì)加速發(fā)展的如今，數(shù)據(jù)傳輸、電力傳輸?shù)囊蟛粩嗵岣?，連接器在整車內(nèi)的用量還會(huì)不斷提升。傳統(tǒng)汽車需要用到的電子連接器種類也不少，單車需要用到的連接器在600個(gè)左右，電動(dòng)汽車內(nèi)的連接器數(shù)量在800到100個(gè)，而且用于其中的連接器在不斷創(chuàng)新，性能要求更高，價(jià)格也更高。

電動(dòng)汽車行業(yè)一直走在創(chuàng)新的前沿，更高電壓等級(jí)的電氣平臺(tái)、更大容量的電池組、更高水平的電池效率等等。電動(dòng)汽車行業(yè)很多創(chuàng)新，都圍繞著增加車輛續(xù)航里程這一目的展開(kāi)。從電池的角度來(lái)說(shuō)，提高車輛續(xù)航里程存在著很多制約關(guān)系。

更大尺寸和容量的電池的確可以很見(jiàn)效地提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，但更大尺寸和重量的電池組也會(huì)很明顯地影響到車輛內(nèi)部的空間設(shè)計(jì)，并對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此目前電池制造商正在不斷研究新的電池設(shè)計(jì)和電池化學(xué)特性，以提高并優(yōu)化電池組達(dá)到更高性能電動(dòng)汽車性能所需的能量密度。

電池設(shè)計(jì)涉及很多技術(shù)，連接技術(shù)無(wú)疑是其中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。開(kāi)發(fā)出更緊湊電池組的關(guān)鍵推動(dòng)因素之一就是需要讓電池組連接更有效率，同時(shí)將熱量損失降至最低。

優(yōu)化電池連接的核心組件要求

電池模塊和應(yīng)用于其中的連接器構(gòu)成了電池電力傳輸、電池平衡、電池管理和保護(hù)的物理層。這是一個(gè)高度集成的高密度高壓接觸系統(tǒng)，不僅傳輸能力要求高，還必須足夠可靠，能夠防止振動(dòng)和溫度應(yīng)力對(duì)觸點(diǎn)的機(jī)械和電氣性能產(chǎn)生不利影響。電動(dòng)汽車電池組有著潛在的高壓和高功率危險(xiǎn)，這種連接安全可靠永遠(yuǎn)是第一位的。

當(dāng)然在低壓側(cè)，也有很多數(shù)據(jù)信號(hào)需要緊湊且靈活地連接至BMS系統(tǒng)，如各種傳感器的電流和溫度信號(hào)。很多電池組都形態(tài)各異，會(huì)采用扁平柔性電纜FFC和扁平印刷電路FPC連接器進(jìn)行靈活的連接。

這種柔性的連接器，不止在汽車電池連接里，在各種空間受限應(yīng)用里都是實(shí)現(xiàn)靈活連接的首選，是傳統(tǒng)板到板連接的上位替代。FFC連接器主要針對(duì)于板對(duì)板、線對(duì)板和線對(duì)線互連的高密度插接以及多壓接接觸件的高速串行應(yīng)用，F(xiàn)PC連接器則用于較小的引腳間距，實(shí)現(xiàn)厚度更薄且更為輕便的可靠連接。

電池連接組件熱管理需求

熱管理是所有汽車高壓連接器產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)時(shí)都需要重點(diǎn)考量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如今的電動(dòng)汽車可以處理的峰值負(fù)荷越來(lái)越高，更大的能量傳輸帶來(lái)了更高的熱量。這些熱量使得連接組件慢慢老化，并慢慢降低連接組件的電氣特性。為電動(dòng)汽車電池組設(shè)計(jì)的連接器需要在機(jī)械、電氣和熱性能之間取得平衡。

這種就屬于連接器廠商的核心技術(shù)實(shí)力了，如何才能設(shè)計(jì)出熱損失最小的電池互連組件以更高的電流最大限度地提高電池組內(nèi)的電力傳輸效率？與此同時(shí)，大電流帶來(lái)的熱損耗和問(wèn)題非常多而且棘手。

這種更高效率高壓連接器的熱性能建立在熱建模、仿真技術(shù)、材料的創(chuàng)新與突破上。所有連接組件的電阻都會(huì)在大電流下發(fā)熱，針對(duì)電池在充電期間出現(xiàn)過(guò)熱的情況，需要在設(shè)計(jì)導(dǎo)電元件和確定尺寸時(shí)考慮這些熱損失，以免發(fā)生過(guò)載、過(guò)熱或充電電流受控降額等問(wèn)題。

小結(jié)

電動(dòng)汽車架構(gòu)仍然在以驚人的速度革新，應(yīng)用于其中的連接器也在不斷創(chuàng)新，尤其是電池組中的連接。如何既做到為更高電壓和電流所需的更大尺寸的電纜和連接器留出空間，又能夠盡量減少其體積和重量，同時(shí)平衡好熱性能，是電池連接升級(jí)過(guò)程里一貫的目標(biāo)。