聊聊刀片電池的BMS采樣板連接方式

下周就要到五一了，感覺過完年還沒多久??；五一計(jì)劃了好多事情，不知道最終能做多少，估計(jì)還是在家躺平。

刀片電芯是最近幾年在汽車電池包上應(yīng)用得比較廣泛的產(chǎn)品，作為一種新的產(chǎn)品應(yīng)用，它給BMS采樣板也帶來了一些新的使用場(chǎng)景。

刀片電芯典型的特征是本體比較長(zhǎng)，正極柱與負(fù)極柱分別在電芯長(zhǎng)邊的兩端，所以其在成組時(shí)的串聯(lián)形式就會(huì)和之前的方形電池不太一樣。

具體畫一下哈，以8串刀片電芯為例，每一節(jié)電芯的正極柱和負(fù)極柱分布在上下兩端，如下圖：電芯方向交替放置，在電芯的兩端用銅排或鋁排把8串電芯串聯(lián)起來，目前一切都是OK的。

然后我們?cè)诘镀娦镜囊欢瞬贾昧瞬蓸影?，并且需要將采樣線束連接到采樣板，此時(shí)就有問題產(chǎn)生了，如下圖：我們發(fā)現(xiàn)只有5條采樣線可以連接到采集板，遠(yuǎn)端的4條采樣線是拉不過來的，或者說想要拉過來會(huì)付出很大的成本代價(jià)。

實(shí)際看下刀片電池成組后的樣子，如下圖，左右兩端分布為刀片電芯的正負(fù)極，在這么長(zhǎng)的距離下，電芯又是彼此緊緊挨在一起，確實(shí)把一側(cè)的采樣線引到另外一側(cè)是一件不容易的事情。

然后工程師們就想到了一個(gè)辦法，即借用刀片電芯的金屬鋁外殼作為導(dǎo)體，將遠(yuǎn)離采樣板的電芯采樣點(diǎn)連接到對(duì)應(yīng)電芯的外殼上，這樣在采樣板端就可以通過連接電芯的外殼來獲得采樣點(diǎn)，畫個(gè)圖示意下：下圖中的1、3、5、7號(hào)奇數(shù)電芯在上端將正極與外殼短路到了一起，然后在下端的采樣板處，就可以從1、3、5、7號(hào)電芯的外殼上取采樣點(diǎn)，這樣就湊齊了9條采樣線，來采集8串電芯。

這個(gè)方案具體實(shí)現(xiàn)方法如下：即通過FPC與鎳片結(jié)合的方式，對(duì)應(yīng)的電芯上焊接了兩個(gè)鎳片，一個(gè)焊接到電芯電極處，另外一個(gè)焊接到殼體，然后這兩個(gè)鎳片又通過FPC短接到一起，就完成了將外殼與電芯電極相連。

然后在另外一端的采樣板，也是通過PCB+鎳片這種形式焊接到電芯處，之前學(xué)習(xí)過比亞迪漢的采集板，里面有介紹過這種形式，如下圖。

然后采集板焊接到刀片電芯后的樣子如下圖，PCBA上下都布置有鎳片。

至此，刀片電池采樣線的問題就解釋清楚了，然后再引申出另外一個(gè)事情，在某一些刀片電芯模組的采集板上發(fā)現(xiàn)其鎳片的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于需要的采樣點(diǎn)數(shù)量，如下圖，這個(gè)采集板上側(cè)的鎳片一個(gè)挨著一個(gè)，而且都焊接到了電芯的外殼上，鎳片總數(shù)量是遠(yuǎn)超需求數(shù)量的，這個(gè)是為什么呢？

所以我找了一下這個(gè)板子，如下圖：發(fā)現(xiàn)多出來的鎳片都是偶數(shù)節(jié)正極，即偶數(shù)節(jié)正極同時(shí)有兩個(gè)鎳片在PCBA上。

到這里，事情就比較明朗了，我們通過FPC將奇數(shù)節(jié)電芯的外殼與正極相連，而上面的板子又通過PCB將偶數(shù)節(jié)電芯的正極與外殼相連，這樣所有電芯的外殼都與其正極連在了一起，這樣的目的是為了避免鋁殼腐蝕，咨詢了電芯專家，其腐蝕的電化學(xué)原理比較復(fù)雜，我是搞不懂的，簡(jiǎn)要講當(dāng)鋁殼比負(fù)極電位高出某個(gè)值時(shí)，就可以減少鋁殼腐蝕的問題。

最后，通過電芯工藝的不斷改善，目前很多電芯也不需要讓外殼短接到正極來解決殼體腐蝕問題了，所以目前的采樣板也不需要這么多的鎳片了。

總結(jié)：

通過以上了解，還可以發(fā)現(xiàn)刀片電池的采集板確實(shí)不好維修，既不容易拆下來，也不容易安裝上去，哈哈；以上所有，僅供參考。