动力电池中的无模组电池(CTP)技术

相信大家都听说了,最近网上不少人都在传新能源补贴政策将取消,同时新能源汽车和燃油车一样将焦耐购置税,有人估计,此番操作之下,最受影响的还是有中低端购车需要的消费者,这将导致消费者在现有价格的基础上多花4万元左右。这则消息如何咱们暂不评价,本期我们继续给大家讲讲动力电池的那些事儿,作为新能源汽车的一个重要部分,了解它对大家的选车和用车也会有很大的帮助,话不多说,本期给大家扒一扒电池模组。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

驱动汽车跟驱动一台智能手机或者一个电动玩具可不一样,要想让一台体型庞大的汽车动起来,可不是一块两块电池那么简单的。虽然电动汽车的电池确实使用成千个类似于手机里面使用的电芯组成的,但是其构造绝不是将其简单的叠加放在一起那么简单的,不同的车型的电池组成的方式可能略有不同,整体来说,电动汽车的动力电池需要经历电芯到模组再到电池包这个过程。

在动力电池包中,为了安全和有效的管理好成百上千的单颗电芯,电芯并不是随意的放在动力电池的壳里面,而是按照模块和包有序的放置的。最小的单元就是电芯,一组电芯可以组成一个模组,而几个模组则可以组成一个包。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

电芯我们之前就已经提到过了,它是动力电池的最小单位,也是电能存储单元。

当多个电芯被同一个外壳框架封装在一起,并通过统一的边界与外部进行联系时,这就组成了一个模组。在往后,当数个模组被BMS和热管理系统共同控制或管理起来后,这个统一的整体就叫做(电池)包。

所以,模组是介于电芯单体与电池包的中间储能单元,它通过将多个电芯串并联,再加上起到汇集电流、收集数据、固定保护电芯等作用的辅助结构件形成模块化电池组。关于电芯的串并联这里就先不具体说明了,给大家分享一个来自相关业内人士的小知识。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

在关于模组的业内讨论,常会看到类似2P24S这样的表达,这里P指的是并联(Parallel Connection),S指的是串联(Series Connection)。把2组各由24个电芯串联而成的小单元并联起来,得到的就是共包含48个电芯的2P24S模组。以后大家在看见类似的表述的时候就可以联想到这个知识,自然就能明白它是什么意思了。

继续说回模组,关于模组段的工艺流程,就是把多个电芯跟框架结构、电池连接系统、绝缘组件等各种零部件连接组装到一起,再做上种种检测,根据市场需求的不同,会组装成不同的电池模组,而不同类型电芯组成的模组结构不同,工艺流程也有着较大差异,按照电芯种类可以分为方形电芯模组、软包电芯模组和圆柱电芯模组。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

在电池的组装过程中,模组可以对电芯起到支撑、固定和保护作用,所以其设计要求需要满足机械强度、电性能、散热性能、故障处理能力四个方面的要求。这些也是评判电池模组优劣的标准。虽然模组有很大的作用,但是它也会占用和消耗一定的空间。

组装模组时,需要增加端板、侧板以及用于固定模组的螺钉等紧固件;组装电池包时,需要增加电池管理系统、高低压线束、绝缘板、箱体等结构件,这就导致电池的体积和质量变大,而使电池包的能量密度降低。据统计,将电芯组装成电池包的过程中,电池能量密度的损失通常为30%左右。对于续航存在严重不足的电动汽车而言,这样的损失显然是有点大的,所以不少相关企业就开发出了无模组电池(CTP)技术。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

CTP技术简单来说就是跨过了模组环节,将电芯直接集成到电池包,这就好比去掉了原本的小包装,直接将电芯放在了一个更大的包装之中。这种技术目前受到了新能源汽车领域的广泛认可,不少车企都采用了这一技术,像我们熟悉的比亚迪刀片电池就采用了无模组技术。而为了进一步提高电池的续航能力,CTP技术下一步很有可能就进化成CTC,即将电芯直接集成到底盘上,从而实现更高程度的集成化。

动力电池中的无模组电池(CTP)技术

写在最后:

虽然CTP和CTC技术可以很好地提高动力电池的续航能力,但是这些必须和电池的安全性做捆绑,否则,事故中爆燃概率太大了。使用无模组技术优化后电池能量密度越高,危险系数就越大,如果不能解决好动力电池的安全问题,安全问题可能会成为消费者首要担心的问题,也会成为制约新能源电动汽车发展的一个重要因素。

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