从专利看宁德时代与比亚迪CTP技术

[复制链接]
资讯发布 发表于 2019-12-4 13:45:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

宁德时代|比亚迪|CTP文章来源自:高工锂电网

2019-12-04 09:15:41 阅读:140

择要CTP技能固然有利于提拔电池包性能,但要完全没有模组,就当前动力电池水平而言,依然存在些许风险。

在新能源汽车中,电池包提供动力源,其能量密度、安全性、使用寿命等直接影响整车的使用本钱和安全性。

通常而言,电池包分为电池模组和电池箱体两部门,其中电池模组置于电池箱体。因此要提高新能源汽车续航里程,需要电池包轻量化。

一般思绪是在电池模组或箱体上进行减重计划,但受限于电池包功能和机械强度要求,会碰到一些技能瓶颈。

因此怎样实现电池包轻量化,又能满意其连接强度等要求,成为研究重点。

据高工锂电了解,有特斯拉、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等公司先后开发CTP技能,提拔电池包性能。其中典范代表有宁德时代和比亚迪。

2019年,宁德时代率先采用全新CTP技能的无模组电池包。表现在本钱上,CTP电池包体积利用率提高了15%-20%,零部件数量淘汰40%,生产服从提拔了50%,投入应用后将大幅低落动力电池的制造本钱。

比亚迪规划到2020年,其磷酸铁锂单体能量密度将到达180Wh/kg以上,系统能量密度也将提高到160Wh/kg以上。这很可能采用CTP集成技能,通过提高电池包空间利用率及系统能量密度来实现。

由此可见CTP技能能让电池生产更简朴高效,本钱更低。缘由是CTP技能省去电池模组过程,直接由电芯集成电池包,能大量淘汰使用冗余部件。

不外就目前CTP技能而言,并不是完全没有模组,而是使用大模组或不用模组等情势。

有业内人士告知,CTP技能固然有利于低落电池包价格,但要真正的完全没有模组,实现所有电池在内部进行串并联。

这一点就当前锂电技能而言,风险还比较高。现在较好的办法,依然是提高单体电池的能量密度。

关于CTP技能,高工锂电查阅到宁德时代和比亚迪申请的电池包专利,从中可看出CTP技能计划电池包的思绪及差异。

宁德时代:套筒式连接电池包

如图1至图4所示,每个电池模组11均包罗框架111和容置于框架111内的多个电池单体112,相邻的框架111之间固定设置有上述套筒12,该套筒12具有用于穿设固定件的通道124,固定件穿过上述通道124,组装成电池包1,随后在安装梁13作用下,固定于整车内。

值得一提的是,宁德时代申请的电池包专利取消了现有技能中的电池箱体。直接将电池模组通过固定件穿过套筒大概利用安装梁直接装在整车内。

在实现电池包轻量化的同时,也提高了电池包在整车的连接强度。

其上风主要有两点:第一,CTP电池包由于没有尺度模组限制,可以用在差别车型上,使用广泛。第二,淘汰内部结构组建,CTP电池包能提高体积利用率,系统能量密度也间接提拔。其散热效果要高于目前小模组电池包。

不外电池包的质量跟单体电池的同等性密切相关。

以往的小模组电池包,如果有电芯坏掉,直接更换那颗电池所在的模组就行。现在CTP电池包内里,一旦有单体电池破坏,维修本钱会比一般电池包还高。

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图1

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图2

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图3

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图4

比亚迪:阵列式组装电池包

比亚迪申请的电池包专利,以为现有主要问题是两个。

第一,单体电池体积之和与电池包体积比值过低,能量密度无法满意用户对电动车的续航本领需求。

第二,电池先组装成电池模组,再安装在电池包内,易导致不良率高。而且多次安装,电池包出现松动和安装不牢固的可能性大,进而品质、稳定性、可靠性会有所低落。

该专利大致是要求多个单体电池体积之和V1与电池包的体积V2满意:V1/V2≥55%。可装载的电池单体长度涵盖600-2500mm。

详细计划上,单体电池(100)的长度方向沿电池包(10)长度布置。多个单体电池沿电池包的宽度方向分列形成电池阵列。这样电池包内长度方向布置至少有两排电池阵列。

然后在电池包宽度方向设置横梁(600)划分电池模组,位于两排电池阵列之间。电池包长度方向设置端粱(203),为相近其单体电池提供向内压紧力,同时设置侧梁(201)支撑。组装成大电池包后,再按照图5-图11方式,装到电动车内。

该专利能在不扩大空间的环境下,计划出一种大单体电池, 公道有用地在电池包内安装更多,优化空间利用率。这有助于提高电池包能量密度,续航本领,可靠性,品质以及低落本钱。

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图5

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图6

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图7

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图8

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图9

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图10

从专利看宁德时代与比亚迪CTP技能

图11

综合上述宁德时代和比亚迪的这两篇专利看,雷同点是都利于电池包轻量化,提高体积利用率和连接强度等。差异点是宁德时代注重电池模组拆卸的方便性,比亚迪更关心单体电池怎样更多装载,空间利用率等问题。

参考文献:

[1] 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包 [P].中国:CN209658278U,2019-11-19

[2] 比亚迪股份有限公司 动力电池包及电动车 [P].中国:CN209389112U,2019-09-13


来源:https://www.toutiao.com/a6766392084246036999/
免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则