—— 储能热管理研究院，以研究储能与动力电池CCS、储能温控、数据中心、5G、传感器等等热管理应用为核心，本文针对CCS集成母排采集组件进行分析，鸣谢 自主研制NTC芯片的特普生储能CCS集成温度采集母排，对本文的大力支持！
CCS集成母排，这一名字所代表的是一种电池模组内部的电连接结构件。它将信息采集组件，如线束、FPC、FFC等，与塑胶结构件、铝排等部件完美融合，合为一个模块，其目的就是为了在电池模组内实现一系列重要的功能。
它不仅可以将电芯进行高压串并联，还能执行电池的温度采样，精确捕捉电芯电压。如果出现过大电流，CCS集成母排甚至能够熔断保护电路，从而防止电池过度充电或电流异常对电池的损害。
这些都使CCS集成母排成为BMS电池管理系统不可或缺的一部分，通过它的智能控制和保护，可以确保电池系统的运行稳定与安全。
CCS集成母排与BMS 图源：恒美股份
在CCS行业刚起步的时候，主要的产品集中在注塑托盘线束采样CCS。然而，随着电池结构的不断革新，CCS的信号采集组件和集成工艺也紧随其后，快速发展。
目前的CCS信号采集组件有多种选择，包括线束、PCB、FPC、FFC、FDC等，可以满足不同方案的需求。同样，集成工艺也包含了注塑支架、吸塑板、热压、PC模切等，形成了多元化的技术路线并行发展的局势。
FPC、FFC、FDC等信号采集组件相比线束，具有轻、弯折好、薄、空间小等优点，有利于产品集成度、轻量化、结构规整，更好利用电池空间，适合自动化装配和规模化生产，广泛应用于新能源汽车电池及储能领域。
接下来，一起探索CCS集成母排中这些独具特色的信号采集组件：
FPC
柔性印制电路板（Flexible Printed Circuit，FPC），是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。
FPC加工流程
FPC具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。所有线路都配置完成，省去多余排线的连接工作，可以提高柔软度，加强在有限空间内作三度空间的组装，是目前CCS集成母排替代线束的主流方案，市场占比高。
此外，也有不少FPC厂商布局CCS集成母排产品。
FPC组件 ——CIBF 2023硅翔展台
FPC加工技术成熟，产能相对充裕。但是也存在材料与设备成本高，投资大，加工流程复杂，制程长，成本高，制程有污染不环保，导电性能低等局限性。
FFC
柔性扁平线缆（Flexible Flat Cable，FFC）是以PET为基材的绝缘热熔胶带和极薄极细的镀锡扁铜线，通过自动化设备生产线压合而成，具有柔韧性好、可折叠弯曲、厚度薄、体积小、连接简单、拆卸方便、易解决电磁屏蔽等优点。
FFC的加工流程：
铜线压延→贴合成型→电测→裁切→全检
FFC软排线工艺成熟，结构相对简单，且大部分FFC的生产不需要开模，生产效率高，产能大，具有成本优势。FFC被广泛应用于现代电器设备中，随着新能源汽车的发展，FFC的应用场景进一步扩大。
相比于传统应用场景，FFC在新能源汽车上的应用环境要更加恶劣，因此车载用高可靠性FFC通常需要具备更高的阻燃性、外观热稳定、耐老化性、抗剪切力、耐高温高湿以及耐冷热冲击性能。
图 田津电子内置FUSE 的FFC
FDC
柔性模切线路板（Flexible Die-cutting Circuit, FDC）是聚酰亚胺或聚酯薄膜基材经过模切工艺制成的电路具有高度可靠性和可挠性，可自由弯曲、折叠、卷绕和移动，具有伸缩性。
FDC的加工流程：
模切→热压→SMT
与FPC相比，FDC加工工序少，通过模切加工，工艺环保，同时加工周期短，效率高，可有效节约产品的生产加工成本。据悉，相对FPC，FDC可减少约30%的成本，可作为新能源行业中的FPC的低成本替代方案。
FDC产品 图源小德电子
目前，FFC/FDC技术方案已在电子制造业中引起了广泛的关注。然而，在进行市场验证的过程中，还存在着一些局限性需要进一步改善。
首先，FFC/FDC技术的成本较高。相比于传统的连接器加工工艺，FFC/FDC技术需要投入更多的研发和生产成本，包括新型设备的购置、技术人员的培训以及材料的采购等。这使得FFC/FDC技术的应用范围受到了一定的限制，主要适用于一些高附加值的产品中。
其次，FFC/FDC技术的生产效率还有待提高。虽然新型的工艺路线可以带来更出色的性能，但是在实际生产中，由于技术上的难度和设备运行的稳定性等问题，往往会存在着产量不稳定的情况。这就会对生产效率造成一定的影响，需要在未来的发展中加以解决。
此外，FFC/FDC技术的质量控制也是一个需要关注的问题。虽然该技术已经得到了国内外的认可，但是在实际应用中，仍然会存在着一些不可预测的质量问题。可能是由于材料、设备、环境等因素的影响所导致的，需要进行严格的质量控制来确保产品的稳定性。
综上所述，虽然FFC/FDC技术方案作为一种新的工艺路线，在市场验证中还存在着一些局限性需要进一步改善。但是随着技术的不断进步和生产效率的不断提高，相信未来FFC/FDC技术将会成为电子制造业中的一种重要连接器制造技术，为企业提供更加优质、高效、稳定的产品和服务。
