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一文了解CCS集成母排采集組件——FPC/FDC/FFC

發布時間：2023-10-04點擊：1760

CCS集成母排是電池模組內的電連接結構件，通過將信息采集組件（線束/FPC/FFC等）、塑膠結構件、鋁排等部件整合成一個模塊，安裝在電池模組內，實現電芯高壓串并聯、電池的溫度采樣、電芯電壓采樣功能以及過流熔斷等功能，屬于BMS電池管理系統的一部分。

在CCS行業發展初期，產品主要是注塑托盤線束采樣CCS。隨著電池結構的不斷創新，CCS的信號采集組件、集成工藝等也在不斷發展，目前CCS的信號采集組件有線束、PCB、FPC、FFC、FDC等方案，集成工藝也有注塑支架、吸塑板、熱壓、PC模切等，形成多種技術路線并行發展的局勢。

就信號采集組件來看，與線束相比，FPC、FFC、FDC等具有重量輕、彎折性能好、厚度薄、占用空間小等特點，在產品集成度、輕量化、結構規整等方面更具優勢，有利于更好利用電池內部空間，便于自動化裝配，適用于規模化批量生產，在新能源汽車汽車電池及儲能領域得到廣泛應用。

下面，我們來簡單了解一下CCS集成母排這幾種不同的信號采集組件。

【1】FPC

柔性印制電路板（Flexible Printed Circuit，FPC），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具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。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，加強在有限空間內作三度空間的組裝，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集成母排產品。

圖 FPC組件圖片攝自CIBF 2023硅翔展臺

FPC加工技術成熟，產能相對充裕。但是也存在材料與設備成本高，投資大，加工流程復雜，制程長，成本高，制程有污染不環保，導電性能低等局限性。

【2】FFC

柔性扁平線纜（Flexible Flat Cable，FFC）是以PET為基材的絕緣熱熔膠帶和極薄極細的鍍錫扁銅線，通過自動化設備生產線壓合而成，具有柔韌性好、可隨意折疊彎曲、厚度薄、體積小、連接簡單、拆卸方便、易解決電磁屏蔽(EMI)等優點。

FFC軟排線工藝成熟，結構相對簡單，且大部分FFC的生產不需要開模，生產效率高，產能大，具有成本優勢。

FFC被廣泛應用于現代電器設備中，隨著新能源汽車的發展，FFC的應用場景進一步擴大。相比于傳統應用場景，FFC在新能源汽車上的應用環境要更加惡劣，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。

圖田津電子內置FUSE 的FFC

【3】FDC

柔性模切線路板（Flexible Die-cutting Circuit, FDC）是一種以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材，經過模切工藝制成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性電路，因具有可自由彎曲、折疊、卷繞，可在三維空間隨意移動及伸縮的特點。

與FPC相比，FDC加工工序少，通過模切加工，工藝環保，同時加工周期短，效率高，可有效節約產品的生產加工成本。據悉，相對FPC，FDC可減少約30%的成本，可作為新能源行業中的FPC的低成本替代方案。

圖 FDC產品圖源小德電子

目前，FFC/FDC技術方案作為新的工藝路線，在市場驗證的過程中還存在著一些局限性需要進一步改善。更多干貨內容，請關注10月12日，有材有料&模切之家&涂布之家將在「2023新能源模切工藝及關鍵材料研討會」上帶來的主題演講——《新能源汽車電池PACK用CCS集成母排解決方案》，期待大家與會交流。