《储能电池模组集成母排（CCS）技术规范》征求意见稿

3T/CASMESXXX—2024储能电池模组集成母排（CCS）技术规范本文件规定了储能电池模组集成母排的设计与构建、工艺方案、材料要求、电气性能、热性能、安全性能、安装与维护、检验要求、追溯、标识与记录、运输和贮存。本文件适用于所有采用CCS技术的储能电池模组。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2036-1994印制电路术语GB/T2040-2017铜及铜合金板材GB/T2059铜及铜合金带材GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.50-2012环境试验第2部分：试验方法试验Cy：恒定湿热GBT2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2423.60-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验U：引出端及整体安装件强度GB/T3190变形铝及铝合金化学成分GB/T4677-2002印制板测试方法GB/T6663.1-2007直热式负温度系数热敏电阻器第1部分：总规范GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T13539-2015低压熔断器GB/T14486-2008塑料模塑件尺寸公差GB/T15166-2019高压交流熔断器GB/T34131-2023电力储能用电池管理系统GJB7548-2012挠性印制板通用规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1储能电池(EnergyStorageBattery)能够将电能转换成化学能、物理能或动力能并储存起来，在需要时再将其释放为电能的一种设备。它主要应用于太阳能、风能等可再生能源的储能系统，以及不间断电源（UPS）等领域。3.2集成母排(CellsContactSystem)4T/CASMESXXX—2024主要由信号采集组件（譬如FPC、PCB、FFC等）、塑胶结构件、铜铝排等组成，通过热压合或铆接等工艺连接成一个整体，实现电芯高压串并联，以及电池的温度采样、电芯电压采样功能，通过FPC/PCB和连接器组件提供温度和电压给BMS系统。3.3挠性模切电路板（FlexibleDie-cuttingCircuit,FDC）是一种以聚酰亚胺或聚酯等薄膜为绝缘基材、铜箔等金属箔为电路导体，经过模切工艺和热压工艺制成的一种可挠性电路板。3.4挠性扁平电缆(FlexibleFlatCable)是一种用聚酯绝缘材料和极薄镀锡包裹的扁平铜线作为导线，经过热压合工艺而成的多根导线相互绝缘等间距一字形排列的挠性扁平线缆。3.5挠性激光切割电路板（FlexibleLaser-cuttingCircuit,FLC）是一种以聚酰亚胺或聚酯等薄膜为绝缘基材、铜箔等金属箔为电路导体，经过激光切割工艺和模切工艺相结合制成的可挠性电路板。4设计与构造4.1基本原则4.1.1CCS的设计、制造和安装应确保人员安全和设备安全。4.1.2CCS应具有高可靠性，能够在长期运行过程中保持稳定的性能，减少故障和维修次数。4.1.3CCS的设计应便于维护和检修，方便工作人员进行日常检查、故障排查和更换部件。4.1.4CCS应与其他储能电池模组及系统组件兼容，确保整体系统的协调运行。4.1.5CCS应遵循相关行业标准和规范，确保产品的互换性和通用性。4.2设计与构造4.2.1结构设计应合理，具有足够的机械强度和刚度，能够承受安装、运输和使用过程中的振动、冲击等外力作用。4.2.2电气设计应确保电流传输稳定、高效，同时防止电气故障的发生。4.2.3热设计应合理，能够有效散热，防止因过热导致的性能下降或安全事故。4.2.4部件的连接设计应牢固可靠，确保电流传输的连续性和稳定性。4.2.5连接处应采用适当的连接方式，如焊接、螺栓连接等，并确保连接质量符合相关要求。4.2.6应具备一定的防护功能，如防水、防尘、防腐蚀等，以提高其使用寿命和可靠性。4.2.7应有清晰的标识和完整的文档，包括产品标识、安装指南、维护手册等，以便于用户正确安装、使用和维护。4.3外观和尺寸要求4.3.1外观按GB/T4677-2002印制板测试方法5.1试验1：目检方法进行，外观应符合如下要求：a)集成母排（CCS）外观平整，无裂纹、掉块、肿胀、毛刺和其他机械损伤，PET膜无烧穿等异b)可追朔性标识完整、正确、清晰；5T/CASMESXXX—2024c)镍片/铝片(Busbar)表面洁净光亮，无明显划痕、变形、毛刺、氧化腐蚀、油污等不良；d)结构、外形应符合技术图样的规定；e)有高度差的地方（如巴片转接处等）热压后无银纹，不泛白。4.3.2尺寸集成母排（CCS）尺寸要求，应符合集成母排（CCS）设计总图纸要求。5工艺方案CCS的加工工艺包含了热压工艺和吸塑工艺。5.1热压工艺热压方案示意图如图1所示。图1热压方案示意图5.2吸塑工艺吸塑方案示图如图2所示。6T/CASMESXXX—2024图2吸塑方案示意图6材料要求6.1一般要求集成母排（CCS）制造使用材料，应符合集成母排（CCS）设计总图纸要求。6.2铜排产品中使用的铜排(或嵌件)，采用紫铜板或紫铜铝复合板冲压加工而成，应符合GB/T2040-2017、GB/T2059铜及铜合金带材中的规定。6.3铝排产品中使用的铝排(或嵌件)，采用铝板冲压加工而成，应符合GB/T3190变形铝及铝合金化学成分，GB/T14846-2014铝及铝合金挤压型材尺寸偏差中的规定。6.4挠性印制板集成母排（CCS）使用挠性印制板质量指标，应符合GJB7548-2012中的规定。6.5直热式负温度系数热敏电阻器直热式负温度系数热敏电阻器的质量指标，应符合GB/T6663.1-2007直热式负温度系数热敏电阻器要求。6.6熔断器7T/CASMESXXX—2024熔断器的质量指标，应符合GB/T13539-2015低压熔断器或GB/T15166-2019高压交流熔断器中要7电气性能7.1导电性能应按照GB/T4677-20026.1.1方法，使用微欧表对采集线路电阻进行测试，微欧表分别连接接插件一端和对应FPC/FFC的镍片端，直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)阻值，应符合如下要求：a)要求所有的电路进行检测应无短路、断路、错路现象；b)测试回路电阻，单个回路内阻要求，应小于0.4Ω;c)温度25℃下测得直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)阻值，应符合对应阻值要求。7.2绝缘性能应按照GB/T4677-2002要求，将CCS样品在温度25±2℃,湿度85%RH的环境中静置2h，使用绝缘电阻测试仪，调节到DC1000V档，分别对铝排与隔离板、导体与绝缘层、相邻导体间进行绝缘阻值测试，测试时间为1min，应符合如下要求：d)铝排与隔离板绝缘阻值≥550MΩ;e)导体与绝缘层间绝缘阻值≥550MΩ;f)相邻线路间的绝缘阻值≥2500MΩ。7.3介质耐压应GB/T4677-2002要求，将CCS样品在温度25±2℃,湿度85%RH的环境中静置2h，使用绝缘耐压测试仪，对铝排与隔离板、导体与绝缘层施加DC（2U+1000）*1.414V电压，相邻导体间施加DC1000V电压，要求升压时间10s,持续60s,降压时间10s，应符合如下要求：a)铝排与隔离板、导体与绝缘层表面的漏电流≤0.1mA；b)DC升压时间10s,持续60s,降压时间10s,无电击穿和火花现象；c)不同导体间的漏电流≤0.11mA，持续60s，无电击穿和火花现象。7.4保险丝性能应使用恒流电源设定相应的电流（短路电流并用钳表接上示波器,记录下熔断波形,读取熔断时间，短路试验电流及限定熔断时间，其要求其发生短路等异常时能进行保护且不出现明火等现象。8热性能8.1材料导热性能应能够快速将热量传导至散热结构，降低温度。8.2母排的设计应考虑到电流分布和散热结构的均匀性。8.3绝缘零件的工作温度范围应满足储能电池模组CCS集成母排的整体设计要求，最高温度不得超过其耐热等级所规定的上限温度。在正常工作条件下，绝缘零件应保持良好的绝缘性能，不应出现热老化、变形或开裂等现象。8.4所有零件在规定的温度范围内应保持良好的性能和稳定性，以确保储能电池模组CCS集成母排的正常运行。8.5铝排应通过额定电流进行温升测试。8.6对于其他类型的零件（如固定件、连接件等），其温度范围应根据具体材料和用途进行规定。8T/CASMESXXX—20249安全性能9.1电气保护9.1.1应配备过流保护装置，当电流超过预设值时，保护装置应能迅速切断电路，防止因过流导致的设备损坏或火灾。9.1.2系统应设置过压和欠压保护功能，确保在电压异常时，CCS能自动断开或采取其他保护措施，防止对电池模组和其他设备造成损害。9.1.3应具备短路保护功能，当发生短路时，能迅速切断故障电路，防止短路电流对系统造成进一步损害。9.2防火与阻燃9.2.1FFC及线束要求满足UL1581的VW-1，相关辅料符合FT2燃烧等级；FPC、PCB及塑胶件等满足UL94-V0要求，以减缓火势蔓延速度，为救援争取时间。9.2.2宜设置防火隔离带或防火墙，以隔离潜在的火源，防止火灾在模组内部扩散。9.3防雷与防静电9.3.1应具备防雷功能，通过安装避雷器或采取其他防雷措施，降低雷电对系统的影响，确保系统的稳定运行。9.3.2在CCS的制造、安装和使用过程中，应采取防静电措施，如使用防静电材料、佩戴防静电手环等，防止静电对系统造成损害。9.4故障检测与报警9.4.1应具备故障检测功能，能实时监测系统的运行状态，及时发现并定位故障。9.4.2当检测到故障时，应能触发报警系统，通过声光报警或其他方式通知操作人员，以便及时处理故障。9.5可靠性测试9.5.1耐高温性能应按GB/T2423.2-2008试验Bd进行，耐温85℃,持续1000h，要求试验完成后产品外观、绝缘耐压、机械性能等满足规定要求，线阻变化不大于10%，直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)不失效，连接器口形无变形，样件不应出现明显裂痕、破损、变色，镀层脱落等不良现象，引脚无松动歪斜，退针等现象。9.5.2耐低温性能应按GB/T2423.1-2008试验Ad进行，耐温-40℃,持续1000h，要求试验完成后产品外观、绝缘耐压、机械性能等满足规定要求，线阻变化不大于10%，直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)不失效，连接器口形无变形，样件不应出现明显裂痕、破损、变色，镀层脱落等不良现象，引脚无松动歪斜，退针等现象。9.5.3温度冲击性能应按GB/T28046.4试验进行，置入-40℃的试验箱放置30min，切换温度为85℃环境保持30min，高低温箱转换时间≤30s，从一个高温到低温为1个循环，冲击次数300次，要求试验完成后产品外观、绝缘耐压、机械性能等满足规定要求，线阻变化不大于10%，直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)不失效，9T/CASMESXXX—2024连接器口形无变形，样件不应出现明显裂痕、破损、变色，镀层脱落等不良现象，引脚无松动歪斜，退针等现象。9.5.4耐高温高湿性能应按2423.50-2012试验进行，在温度85℃±2℃、相对湿度85%RH的条件下试样老化1000h，要求试验完成后产品外观、绝缘耐压、机械性能等满足规定要求，线阻变化不大于10%，直热式负温度系数热敏电阻器(NTC)不失效，连接器口形无变形，样件不应出现明显裂痕、破损、变色，镀层脱落等不良现象，引脚无松动歪斜，退针等现象。9.5.5盐雾测试应按GB/T2423.17试验进行，将测试样品放置在盐雾机中，用（5±1）%氯化钠溶液连续喷雾72h(箱内部件)，要求试验完成后，各部件功能正常，无镀层铝排表面无腐蚀物脱落；有镀层铝排，表面满足GB/T6461-2002标准防腐等级不小于E现象可接受。9.5.6推力测试推力测试应包含以下内容：a)键合镍片焊盘：将镍片的FPC面固定，用推力计水平推镍片焊盘，要求键合镍片焊盘的推力b)激光焊接镍片：将镍片的FPC面固定，用拉伸试验机沿镍片长度方向拉镍片,速度50mm/min，要求激光焊接镍片的剥离力≥25N；c)连接器：固定FPC和补强板，按连接器对配方向和相反方向，在连接器上表面的中点，使用推力计从0开始逐渐增加推力,并记录，要求连接器推力≥40N,连接器不应脱胶，不应脱焊；d)键合镍片焊盘，激光焊接镍片，连接器推力，环境老化测试后焊接强度下降≤30%。9.5.7剥离力测试剥离力测试应包含以下内容：a)键合镍片焊盘：将镍片的焊盘面固定，FPC对折后，以50mm/min的速度拉离镍片焊盘,要求键合镍片焊盘的剥离力≥20N；b)激光焊接镍片：将长条镍片90°弯折，FPC对折后，以50mm/min的速度拉离长条镍片，要求激光焊接镍片的剥离力≥25N；c)连接器：固定FPC和补强板，在连接器对配面上表面的中点，垂直安装面，使用推力计从0开始逐渐增加推力，要求连接器剥离力≥40N，连接器不应脱胶，不应脱焊；d)键合镍片焊盘，激光焊接镍片，连接器剥离力，环境老化测试后焊接强度下降≤30%。10安装与维护10.1安装10.1.1安装前准备10.1.1.1应仔细阅读CCS的技术规格书和安装指南，确保安装人员熟悉所有安装步骤和注意事项。10.1.1.2应检查CCS的包装是否完好，无损坏或变形，如有异常应联系供应商进行更换。10.1.1.3应准备必要的安装工具和设备，并确保其状态良好，能够满足安装需求。10.1.2精确安装T/CASMESXXX—202410.1.2.1应根据系统布局和设计图纸，精确标记CCS的安装位置，并使用专用夹具或支架进行固定。10.1.2.2应确保CCS与电池模组之间的连接准确、稳固，避免虚接或错位。10.1.2.3对于需要焊接的连接点，应使用合适的焊接工艺和材料，确保焊接质量。10.1.3安全防护10.1.3.1在安装过程中，应佩戴防护眼镜、手套等安全装备，避免在安装过程中受伤。10.1.3.2对于涉及高电压的部分，应确保电源已关闭，并采取必要的绝缘措施，防止电击事故。10.2维护10.2.1定期巡检10.2.1.1应制定详细的巡检计划，包括巡检时间、巡检内容等，确保CCS得到及时、全面的检查。10.2.1.2应使用专业仪器对CCS的电气性能、连接状态等进行测试，确保其在正常范围内运行。10.2.2清洁与保养10.2.2.1应定期清洁CCS表面的灰尘和污垢，避免影响散热和电气性能。10.2.2.2对于暴露在外的连接部分，应涂抹防锈剂或防护油，防止生锈或腐蚀。10.2.3故障处理10.2.3.1在巡检过程中如发现CCS存在故障或异常，应立即停止使用，并进行故障排查和处理。10.2.3.2对于无法修复的故障部件，应及时更换，确保整个系统的正常运行。11检验要求11.1检验分类检验分为出厂检验和型式试验。11.2出厂检验有下列情况之一时，应做型式试验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产时，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)正常生产时，应每年进行一次检验；d)产品停产超过6个月，再次恢复生产时；e)出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；f)国家市场监督管理机构提出进行型式试验的要求时。11.3型式试验11.3.1外观检验包含但不限于以下内容：a)尺寸是否符合设计要求；b)形状是否规整，无变形或扭曲；c)表面光滑度，确保无划痕、凹陷或凸起；d)表面氧化程度，确保无严重氧化现象；e)接头连接处是否紧密，无松动或脱落。T/CASMESXXX—202411.3.2电性能检验包含但不限于以下内容：a)直流电阻测试；b)绝缘电阻测试；c)接地电阻测试；d)电感测量。11.3.3动稳定性检验包含但不限于以下内容：a)热稳定性测试；b)机械稳定性测试；c)温度波动测试。11.3.4电磁兼容性检验包含但不限于以下内容：a)电磁干扰测试；b)电磁感受性测试。11.3.5结构牢固性检验包含但不限于以下内容：a)焊接点质量检查；b)拉力测试。11.3.6导电性检验包含但不限于以下内容：a)导通性测试；b)FPC电路板测试。11.3.7焊接质量检验包含但不限于以下内容：a)焊接点的外观；b)焊接点拉力测试。11.3.8环境适应性检验包含但不限于以下内容：a)耐高温试验；按GB/T2423.2-2008试验Bd进行，耐温85℃,持续1000h；b)耐低温试验；按GB/T2423.1-2008试验Ad进行，耐温-40℃,持续1000h；c)盐雾试验；d)耐腐蚀试验。11.3.9安全性能检验包含但不限于以下内容：a)防火性能；b)防爆性能；c)短路、过流等故障模拟测试。12追溯、标识与记录12.1追溯12.1.1原材料追溯12.1.1.1供应商应提供原材料的详细来源信息，包括但不限于以下内容：a)原材料的生产厂家；b)批次号；c)生产日期；d)有效日期；e)检验报告。T/CASMESXXX—202412.1.1.2原材料进入生产环节前，应依照材料规格书或产品设计图纸要求内容进行严格检验和记录，确保原材料的质量符合规范要求，其记录中应包含原材料型号，批号，检验日期，检验数据，有效日期等可追溯信息。12.1.2生产过程追溯12.1.2.1应建立完整的生产过程记录，包括但不限于以下信息：a)生产批次；b)生产日期；c)生产人员；d)关键工艺参数；e)过程检测数据。12.1.2.2对于关键工序和特殊工艺，应详细记录操作过程、设备状态及关键参数，确保生产过程可追溯。12.1.3成品追溯12.1.3.1成品应标明唯一的标识码或序列号，以便于追溯和管理。12.1.3.2成品出厂前应进行全面的检验和测试，确保符合技术规范要求，并记录相关测试数据和结果。12.2标识与记录12.2.1标识12.2.1.1CCS上应清晰地标注额定电压、额定电流