CATL方形模组Busbar设计应用

方形、软包、圆柱电芯三分天下，不同类型的电芯有不同的成组和集成技术。在模组上的体现尤为明显，Busbar就是其中非常有代表性的一个。

Busbar的作用主要是实现电芯与电芯之间的电连接，从而构成所需要的串、并联关系，另一方面Busbar本身因为与电芯直接连接，又可以作为电芯电压和温度的采样点。以下是三种电芯Busbar连接的典型代表模组，从左到右依次为，BMW i3、Chevy Volt、Tesla Model 3。

方形电芯的技术以宁徳时代CATL和三星SDI研究的最为持续，也积累较深，相对领先其他企业，这二者的模组技术可以说是师出同门，深受徳国企业的影响。这里就重点看下CATL方形模组Busbar，以下的模组/PACK是CATL在今年CES展会期间展出的。

可以看出，Busbar布置于线束隔离板上（有专门的槽用以定位和固定），在Busbar的两个伸出的脚上分别有电压和温度采集，二者通过激光焊接然后再点胶保护；Busbar为铝材料，通过激光与电芯输出极焊接，属于同种材料焊接，焊接较为牢靠，连接电阻也小。

Busbar中间有鼓起的脊，说明采用的应该是软Busbar。这里采用软busbar连接有几种考虑，一是三元电芯的膨胀力问题，在电芯不断充放使用过程中，由于电芯内部的化学反应，电芯的厚度会变大，表现为向两侧的膨胀，此时，电芯极柱会随着膨胀的变化而变化，如果Busbar没有一定的可延展性即硬busbar，那么电芯极柱处可能会被拉扯开裂，造成漏液等安全问题；

另一个是电芯高度一致性问题。由于电芯高度达不到完全一致，这样势必有高有低，通常肉眼是无法直接感知出来的，但这对于水平焊接的busbar影响极大，有高有低，意味着在焊接时就有可能需要施压将busbar压下去，以保证焊接。

注：也有可能在装配时采用极柱定位，即极柱会保持在一个水平面，这样Busbar的焊接就不会出现电芯高度一致性问题；但电芯底部分高低不平，这样给电芯与水冷板的接触带来了问题，不确定是否可以通过胶来弥补这个问题。

因此，让Busbar具备一定的延展性，既可以应对由于电芯膨胀而带来的拉扯极柱风险，同时也能应对电芯高度一致性问题。

这个模组所体现的Busbar设计应用是CATL相对成熟的方案，基于此有不少的演变，不过已经不是具备竞争优势的电芯连接技术；后续有更多信息时，再对比MEB和CTP的电芯连接进行分析。

---