储能 pcb 的布局注意事项与制造难点

随着新能源需求的不断增长和能源结构的转型，储能技术的市场规模不断扩大。储能 PCB 作为储能系统中电池模块的重要组成部分，对整个系统的安全性和性能起到关键作用。今天我们就来聊聊，储能 pcb 有什么特征。

什么是储能：储能是指能量的存储，是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。

让我们看看储能行业的上下游产品及相关的行业概况。

可以看到，上游产业的话主要是以材料本身和相关系统设备为主，那么中游行业主要是以储能的安装系统、集成系统为主，达到中游行业之后，会发现更贴近我们的 PCB 行业，另外还有下游的各种应用级产品，例如光伏产品、充电桩产品等。

拿我们熟悉的锂电池和光伏来举例，因为各种控制系统，如电池管理系统 BMS，光伏逆变器，锂电池充电桩产品都需要用 PCB 板去实现。

那么储能行业中的 pcb 产品到底长啥样？小编特意网上找来了几个存储的板子给大家看看，分别是这样子的。

储能电源铜基板

储能逆变器板

便携式 12v 储能 pcb 板

从上图上看出，储能 pcb 板有哪些特征呢？

1，储能 PCB 板很难找到 BGA 芯片和一些细间距的器件，主要是以充放电为主；

2，储能板一般铜厚较厚，大多数铜厚在 2oz 以上；且以大电流为主，伴有高电压（达到千伏）。

3，同样是因为由于大电流的运行，板子更容易存在发热的问题，因此储能 PCB 板都会去做散热处理，如打散热孔或加一些封装散热壳等。

那么储能 pcb 在设计和制造中又应该注意什么呢？

首先，由于大电流的存在，导致功率地在流经大电流时会有扰动；其次，在大电流的变化过程中，很容易产生 EMC 干扰辐射。

因此我们在做储能 PCB 设计和制造时，要注意以下几点：

1、尽可能选择适用于高电流应用的高性能材料，如 FR-4、金属基板以及复合材料，这些材料具有较低的电阻，较高的热传导性能和较好的机械强度，可承受大电流下的热量和电流集中效应。

2、电流分布平衡，合理的电流分布可减小电流路径的电阻和热点产生，如添加平衡电流器、平衡电阻或电流平衡层，可提高电路板的可靠性和稳定性。

3、在 PCB 走线时，尽量不要把大电流路径和数字信号交叉走线，避免相互干扰。

4、大电流路径尽量用铺实心铜处理，一是电流载流量比较大，二是会有比较好的散热效果，三是避免走线阻抗大，有较大电压降落在走线上。

5、大电流产生的热量会使器件损坏，产品损坏，因此功率路径更是要注意。一般采用大面积铺铜，打过孔，外部阻抗焊层挖开，让铜皮裸露，来加快散热。

6、布局时要考虑大电流的 EMC 辐射问题，可采取加粗线宽，加大孔径，增大间距设计等方式。大电流路径尽量短，规划路径时远离易受干扰的器件（信号干扰和热影响）放置。

储能 pcb 板在制造中的难点是什么？

因为大电流的影响，一般需要用到厚铜板，而厚铜板在生产制造过程中会出现诸如如下加工难点。

1.蚀刻难点

因为铜厚的增加，药水交换难度加大，为了尽可能的减少因药水交换造成的侧蚀量偏大，需要多次快速蚀刻，随着侧蚀量的增加，还需要采用增加蚀刻补偿系数的方式对侧蚀进行弥补。

2.层压难点

随着铜厚的增加，线路间隙较深，需要的树脂填充量随之需要增加；由于需要使用树脂最大限度的填充线间隙等部位，用含胶量高，树脂流动性好的半固化片是做厚铜板的首选。但半固化片使用量的增加也会增加滑板的风险，常见是采用增加铆钉的方法，加强芯板之间的固定程度。

3.钻孔难点

厚铜板通常板厚在 2.0mm 以上，在钻孔时，X-RAY 随着铜厚的增加能量逐步衰减，其穿透能力会达到上限。也会出现 PCB 钻孔时焊盘拉裂的问题。传统改善办法是增大焊盘，增加材料的剥离强度，降低钻孔的落刀速度等。

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