• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.技术介绍
  • 4.技术种类
  • 5.优缺比较
  • 6.参考资料

CTP

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电芯直接集成为电池包的技术

CTP,全称Cell To Pack,也叫无模组技术,即省略模组或将模组减少,将电芯直接布置在电池包内。通过直接将多个电芯布置于箱体,使得零部件数量大幅减少,底盘空间利用率大幅提高。

该集成方式最早由宁德时代在 2019年提出,后续比亚迪、蜂巢能源等陆续发布了各自的CTP 方案。其中比较具有代表性的是比亚迪的"刀片"电池,它将单个电芯通过阵列的方式排布在一起形成阵列,然后像“刀片”一样插入到电池包里,这也是大家称之为“刀片电池”的原因1

CTP技术打破了行业固有的“单体成组、模组再成组电池包” 的三级成组设计思维,实现了“单体直接成组电池包”的两级成组。CTP技术的发展让电芯本身成为电池包的结构,省去传统小模组部分以及大量结构加强件,通过结构调整,直接提高了电池包内部空间利用率和体积能量密度。

基本信息

  • 外文名

    CTP

  • 全称

    Cell To Pack

  • 提出时间

    2019年

  • 提出机构

    宁德时代1

技术介绍

一般电动汽车上搭载的电池包,由电芯(Cell)组装成为模组(Module),再把模组安装到电池包(Pack)里,形成了“电芯(Cell)——模组(Module)——电池包(Pack)”的三级装配模式。而 CTP,即 Cell to PACK,是电芯直接集成为电池包,从而省去了中间模组环节2

技术种类

CTP分有两种,一种是以大模组替代小模组的方式,另一种是采用完全无模组方式。

大模组替代之前小模组

并不是完全取消模组,而是把之前的小模组去掉侧板,用扎带连接起来,把模组做大,代表企业有特斯拉、宁德时代、蜂巢能源等。

完全无模组方式

随着技术发展业界就提出了去模组的概念,形成电芯-电池包结构,也就是真正意义上的CTP。

如比亚迪刀片电池,由比亚迪开发的长度大约0.6米的大电芯,通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里面。

优缺比较

优点:

1、能够省掉或者减少组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的螺钉等紧固件,能提高体积利用率。由于零部件的减少,带来重量的减少,因此质量能量密度也能够提高,整车续航里程也能提高。

2、电池的组装工艺更为简单,节省了人力、物力等制造成本,加上零部件的成本减少,电池包的成本也会降低。

缺点:

1、对电芯一致性的要求更高,电芯由于充放电膨胀造成的形变和散热性能变差两个问题需要在整个电池包层面进行考量。

2、取消了模组,也取消了电芯发生热失控在模组级别的防护;

3、一旦单个电芯发生故障,就会涉及到更换整个电池包,而不是之前只需更换某一个模组,维修成本会大幅增加。

参考资料

  • 1
    电动车电池包CTM CTP CTC 技术梳理!懂车帝(引用日期 2023-12-28)
  • 2
    CTP电池封装技术解析:宁德时代和比亚迪刀片电池有何优劣易车(引用日期 2023-12-28)