从专利看宁德时代与比亚迪CTP技术

在新能源汽车中，电池组提供动力源，其能量密度、安全性和使用寿命直接影响整车的使用成本和安全性。一般来说，电池组分为两部分:电池模块和电池盒，其中电池模块放置在电池盒中。因此，为了提高新能源汽车的续航里程，必须减轻电池组的重量。总体思路是对电池模块或箱体进行减重设计，但受限于电池组的功能和机械强度要求，会遇到一些技术瓶颈。因此，如何实现电池组的轻量化并满足其连接强度的要求成为研究热点。据高科锂电池了解，特斯拉、当代安培科技有限公司、比亚迪、蜂巢能源等公司已相继研发出CTP技术来提高电池组的性能。典型代表是当代安培科技有限公司和比亚迪。2019年，当代安培科技有限公司率先采用了新的CTP技术。表明CTP电池组体积利用率提高15%-20%，零件数量减少40%，生产效率提高50%。投入应用后，动力电池的制造成本将大大降低。比亚迪计划到2020年，其磷酸亚铁锂能量密度将达到180Wh/kg以上，系统能量密度也将提高到160Wh/kg以上。这很可能通过使用CTP集成技术和提高电池组的空间利用率以及系统的能量密度来实现。可见，CTP技术可以让电池生产更简单高效，成本更低。原因是CTP技术省去了电池模块的工艺，从电芯直接集成电池组，可以大大减少冗余元器件的使用。但就CTP技术而言，并不是完全没有模块，而是采用大模块或者不使用模块的形式。有业内人士告诉我们，虽然CTP技术有利于降低电池组价格，但是真的要做到完全没有模块，让所有电池内部都可以串并联。就目前的锂电池技术而言，风险还是比较高的。现在比较好的办法还是提高单细胞的能量密度。关于CTP技术，高科锂电查阅了当代安普科技有限公司和比亚迪申请的电池组专利，从中可以看出CTP技术在设计电池组方面的思路和差异。如图1至4所示，每个电池模块11包括框架111和容纳在框架111中的多个电池单元112。套筒12固定地布置在相邻的框架111之间，并且套筒12具有用于穿过紧固件的通道124。紧固件穿过通道124以组装电池组1，然后在安装梁13的作用下固定在整个车辆中。值得一提的是，当代安培科技有限公司申请的电池组专利取消了现有技术中的电池盒..电池模块通过固定件穿过套管或使用安装梁直接安装在整车中。在实现电池组轻量化的同时，也提高了电池组在整车中的连接强度。主要有两个好处:第一，CTP电池组因为没有标准模块限制，可以用在不同型号上，应用广泛。其次，通过减少内部结构，CTP电池组可以间接提高系统的体积利用率和能量密度。其散热效果高于目前的小模块电池组。然而，电池组的质量与单体电池的一致性密切相关。在以前的小模块电池组中，如果电池单元损坏，只需更换电池所在的模块。现在CTP电池组中，单个电池一旦损坏，维修费用会比一般电池组高。图1图2

图3图4比亚迪:阵列组装电池组比亚迪申请了电池组专利，认为主要有两个问题。第一，比率的总和……电池体积与电池组体积之比太低，能量密度无法满足用户对电动汽车续航能力的需求。其次，电池先组装成电池模块，再装入电池组，容易导致不良率高。而且反复安装后，电池组很可能会松动不可靠，进而降低质量、稳定性和可靠性。本专利一般要求多个单体电池的体积之和V1与电池组的体积V2满足:V1/V2≥55%。可装载的电芯长度为600-2500毫米。具体地，单电池(100)的长度方向沿着电池组(10)的长度布置。多个单电池沿着电池组的宽度方向排列以形成电池阵列。这样，至少两排电池阵列沿电池组的长度方向排列。然后，横梁(600)布置在电池组的宽度方向上，以分割位于两排电池阵列之间的电池模块。端梁(203)沿着电池组的长度方向布置，以为相邻的单电池提供向内的压力，并且还布置侧梁(201)用于支撑。组装成大型电池组后，按照图5-图11所示的方法安装在电动车上。专利可以在不扩大空间的情况下设计大型单体电池，合理有效地在电池组中安装更多，优化空间利用率。这有助于提高电池组的能量密度、续航能力、可靠性和质量，并降低成本。图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11:纵观当代安普科技有限公司和比亚迪的上述两项专利，相同点是都有利于电池组的轻量化和体积利用率、连接强度的提高。不同的是，当代安培科技有限公司注重电池模块拆卸的便利性，而比亚迪更关注如何装载更多的单体电池和空间利用率。参考文献:当代安培科技有限公司新能源科技有限公司电池组[P]。中国:CN209658278U，2019-11-19比亚迪股份有限公司动力电池组与电动汽车[P]。中国:CN209389112U，2019-09-13。在新能源汽车中，电池组提供动力源，其能量密度、安全性和使用寿命直接影响整车的使用成本和安全性。一般来说，电池组分为两部分:电池模块和电池盒，其中电池模块放置在电池盒中。因此，为了提高新能源汽车的续航里程，必须减轻电池组的重量。总体思路是对电池模块或箱体进行减重设计，但受限于电池组的功能和机械强度要求，会遇到一些技术瓶颈。因此，如何实现电池组的轻量化并满足其连接强度的要求成为研究热点。据高科锂电池了解，特斯拉、当代安培科技有限公司、比亚迪、蜂巢能源等公司已相继研发出CTP技术来提高电池组的性能。典型代表是当代安培科技有限公司和比亚迪。2019年，当代安培科技有限公司率先采用了新的CTP技术。表明CTP电池组体积利用率提高15%-20%，零件数量减少40%，生产效率提高50%。投入应用后，动力电池的制造成本将大大降低。比亚迪计划到2020年，其磷酸亚铁锂能量密度将达到180Wh/kg以上，系统能量密度也将提高到160Wh/kg以上。这很可能通过使用CTP集成技术和提高电池组的空间利用率以及系统的能量密度来实现。可见，CTP技术可以让电池生产更简单高效，成本更低。原因是CTP技术省去了电池模块的工艺，从电芯直接集成电池组，可以大大减少冗余元器件的使用。但就CTP技术而言，并不是完全没有模块，而是采用大模块或者不使用模块的形式。一些内部人士告诉我们，alt……ugh CTP技术有利于降低电池组价格，真的要完全没有模块，让所有电池内部可以串并联。就目前的锂电池技术而言，风险还是比较高的。现在比较好的办法还是提高单细胞的能量密度。关于CTP技术，高科锂电查阅了当代安普科技有限公司和比亚迪申请的电池组专利，从中可以看出CTP技术在设计电池组方面的思路和差异。如图1至4所示，每个电池模块11包括框架111和容纳在框架111中的多个电池单元112。套筒12固定地布置在相邻的框架111之间，并且套筒12具有用于穿过紧固件的通道124。紧固件穿过通道124以组装电池组1，然后在安装梁13的作用下固定在整个车辆中。值得一提的是，当代安培科技有限公司申请的电池组专利取消了现有技术中的电池盒..电池模块通过固定件穿过套管或使用安装梁直接安装在整车中。在实现电池组轻量化的同时，也提高了电池组在整车中的连接强度。主要有两个好处:第一，CTP电池组因为没有标准模块限制，可以用在不同型号上，应用广泛。其次，通过减少内部结构，CTP电池组可以间接提高系统的体积利用率和能量密度。其散热效果高于目前的小模块电池组。然而，电池组的质量与单体电池的一致性密切相关。在以前的小模块电池组中，如果电池单元损坏，只需更换电池所在的模块。现在CTP电池组中，单个电池一旦损坏，维修费用会比一般电池组高。图1图2

图3图4比亚迪:阵列组装电池组比亚迪申请了电池组专利，认为主要有两个问题。一是电池体积之和与电池组体积之比过低，能量密度无法满足用户对电动车续航能力的需求。其次，电池先组装成电池模块，再装入电池组，容易导致不良率高。而且反复安装后，电池组很可能会松动不可靠，进而降低质量、稳定性和可靠性。本专利一般要求多个单体电池的体积之和V1与电池组的体积V2满足:V1/V2≥55%。可装载的电芯长度为600-2500毫米。具体地，单电池(100)的长度方向沿着电池组(10)的长度布置。多个单电池沿着电池组的宽度方向排列以形成电池阵列。这样，至少两排电池阵列沿电池组的长度方向排列。然后，横梁(600)布置在电池组的宽度方向上，以分割位于两排电池阵列之间的电池模块。端梁(203)沿着电池组的长度方向布置，以为相邻的单电池提供向内的压力，并且还布置侧梁(201)用于支撑。组装成大型电池组后，按照图5-图11所示的方法安装在电动车上。专利可以在不扩大空间的情况下设计大型单体电池，合理有效地在电池组中安装更多，优化空间利用率。这有助于提高电池组的能量密度、续航能力、可靠性和质量，并降低成本。图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11:纵观当代安普科技有限公司和比亚迪的上述两项专利，相同点是都有利于电池组的轻量化和体积利用率、连接强度的提高。不同的是，当代安培科技有限公司注重电池模块拆卸的便捷性，而比亚迪更关注如何装载更多的单b……理论和空间利用。参考文献:当代安培科技有限公司新能源科技有限公司电池组[P]。中国:CN209658278U，2019-11-19比亚迪股份有限公司动力电池组与电动汽车[P]。中国:CN209389112U，2019-09-13。

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