EV电池模块用FPC的固定方法|用脉冲加热加热

加工方法:树脂熔接

在本事例中，作为固定EV电池模块用FPC的方法，介绍使用脉冲加热装置对树脂进行加热。
EV用电池模块用布线从电缆到FPC
为了增加EV的行驶里程，需要车身的轻量化和电池的性能提升。 增加电池电芯并延长行驶里程后，电池组的重量会增加，因此EV用电池需要进一步轻量化。
EV用锂离子电池，为了防止事故，每个电池与电池管理单元（BMU）连接并监控电压。
每个电池和BMU的连接都使用电缆，但电池越多，连接的地方越多，电缆也越多，重量就越重。
电缆越多，连接点也越多，误接线的风险也会增加。
因此，为了消除轻量化和错误布线，从电缆布线开始向使用FPC（柔性印刷电路板）的转换。

柔性印刷版（FPC）是指

FPC是Flexible printed circuits的缩写，是“柔性印刷电路板”或
被称为“柔性印刷线路板”。
在聚酰亞胺等柔软且具有绝缘性的薄膜和铜箔等导电性金属粘在一起的片上形成电路。
像弯曲纸一样灵活，薄而轻便的基板。
除了用于手机等信息终端和数码相机等电子设备外，还用于连接器等。

将电缆布线替换为FPC的优点

粗线缆
通过将电缆布线替换为FPC，可以减轻电池模块的重量。另外，还可以节省空间，减少连接电缆的工作。FPC可以弯曲得很薄，所以也可以连接到狭小空间或弯曲部分。因此，布线的自由度提高了。
另外，在电缆布线中，差异和错误布线很常见。通过FPC连接，错误布线的情况较少，完成度也更高，从而可以稳定制造质量。 课题是FPC的固定方式。如果用螺丝或金属框架固定，重量会增加。因此，建议使用树脂来固定FPC。

什么是脉冲加热

脉冲加热是指将电流流向相当于焊料铲的加热器芯片/加热器工具的金属制加热体，利用电阻发热，通过热和加压瞬间进行焊接、热压着、树脂焊接的本公司独有的工法。
用热电偶测量、反馈加热器芯片/加热器工具的温度，再现设定的温度曲线。
  • 特长1
    温度上升快，温度再现性好。
  • 特长2
    预热、主热等温度曲线可以很容易地实现。
  • 特长3
    由于局部加热，对周围的热影响很小。
  • 特长4
    为了按住冷却，没有浮动导致的连接不良。
  • 特长5
    不受作业者的熟练程度的影响。
温度曲线图

通过脉冲加热树脂的优点

脉冲加热是一种电流流到被称为加热器芯片/加热器工具的金属加热体，通过电阻发热瞬间加热的方式。
监控温度，以设定的温度溶解树脂。另外，因为可以控制温度，所以与常时加热方式相比，实现了稳定的树脂夹紧。而且因为是局部加热，所以对周围的热影响可以最小化。
  • 优点1
    可以进行稳定的重复热铆。
  • 优点2
    通过瞬间加热方式，可以防止树脂的拉丝。
  • 优点3
    通过抑制树脂直到凝固，实现漂亮的外观效果。
温度曲线图 温度曲线图

总结

在电动汽车电池模块中，为了减轻重量，电池管理单元 (BMU) 的连接正被 FPC 线束取代，从而取代传统的电缆连接。
固定 FPC 的最佳方法是使用树脂。这种方法称为“热压接”，通过加热熔化树脂。然而，持续加热会导致拉丝，并对周围元件造成热影响。
脉冲加热是一种瞬时局部加热方法，可以实现温度控制。这可以实现干净、无拉丝的压接，同时最大限度地减少对周围区域的热影响。
如需了解使用热压接固定的 FPC，请联系日本AVIONICS。