De la célula al envase: una solución innovadora para el envasado de pilas

¿Qué significa cell to pack?

Tecnología CTP (Cell to Pack), también llamada tecnología sin módulos. Consiste en omitir o reducir el número de módulos y disponer las celdas directamente en el pack de baterías.

Al disponer directamente varias baterías en la caja, se reduce enormemente el número de piezas y se mejora en gran medida la tasa de utilización del espacio del chasis.

La tecnología CTP rompe con la idea de diseño de agrupación en tres niveles inherente a la industria de "células individuales, módulos y, a continuación, baterías", y realiza la agrupación en dos niveles de "células individuales directamente en baterías".

¿Cuál es la diferencia entre célula a paquete y célula a módulo?

El método de integración tradicional de los vehículos eléctricos es el CTM, o "Cell to Module", que representa el modo de integración de baterías en módulos.

El método general de configuración es: célula-módulo-embalaje-carga. Sin embargo, la tasa de utilización del espacio de la configuración del módulo es sólo 40%, lo que limita enormemente el espacio de otros componentes. Al mismo tiempo, también limita la vida útil de la batería de los vehículos eléctricos.

La mayor diferencia entre CTP y CTM es la anulación de los módulos. La forma de fijar la batería ha cambiado.

Cuando antes había un diseño de módulo, la batería se fijaba en la viga del paquete de baterías a través de la placa final o la placa lateral.

Ahora se anula el módulo y se pegan las celdas de la batería. El pegamento se volverá especialmente duro después de solidificarse, y también puede acelerar la conducción del calor.

¿Cuáles son las ventajas de la célula a paquete?

Cell To Pack integra directamente la célula de la batería en un pack de baterías anulando el diseño del módulo. El pack de baterías se integra en el suelo de la carrocería como parte de la estructura del vehículo.

Sus ventajas también son muy evidentes:
● Este método reduce las piezas estructurales del módulo y los materiales como vigas y largueros que se utilizaban originalmente para separar los módulos y ayudar a que se conectaran.
● Se simplifica enormemente toda la estructura de la batería y se libera espacio.
● Ampliación de la capacidad del pack de baterías y reducción del peso del pack de baterías del mismo tamaño.
● Mejora de la densidad energética de la batería y reducción del coste.

Tecnología BYD de célula a envase

BYD, uno de los miembros de top 10 fabricantes de baterías de litio hierro fosfatotambién adoptó la idea de diseño CTP (Cell To Pack).

Es decir, las celdas de la batería se instalan directamente en la caja de la batería en un conjunto, omitiendo el paso de ensamblar las celdas de la batería en un módulo.

El diseño CTP de BYD garantiza la resistencia del pack de baterías, ahorra accesorios como largueros, vigas longitudinales y pernos, y aumenta el índice de utilización del espacio dentro de la carcasa del pack de baterías desde los 40%-50% originales hasta los 60%-80% %.

Después de anular los largueros y las vigas longitudinales en la carcasa del pack de baterías, es necesario adoptar otros diseños para garantizar que el pack de baterías no se deforme fácilmente bajo la fuerza de todas las direcciones. Esta es una razón importante por la que BYD tiene que hacer las celdas de la batería delgadas y largas.

En la dirección longitudinal, la batería de láminas puede sustituir a la estructura de vigas, y en la dirección del grosor, el apilamiento de "baterías de láminas" puede sustituir a la estructura longitudinal de vigas, y finalmente garantizar que el paquete de baterías tenga suficiente resistencia estructural.

Al mismo tiempo, se instala una placa de alta resistencia en el reborde lateral de la batería de cuchillas, para que el lateral de la batería de cuchillas pueda soportar la función de soporte.

Esta serie de diseños permite que la batería de la pala se salte el enlace del módulo y forme directamente un paquete de baterías, lo que mejora el aprovechamiento del espacio.

¿Qué es el cell to chassis? ¿Es diferente del CTP?

CTC es la abreviatura de "cell-to-chassis", que significa "diseño integrado de batería y chasis". Se anula el suelo original de la cabina y se sustituye la tapa de la batería, y el asiento se instala directamente sobre la tapa de la batería para realizar la integración completa de la batería y la carrocería.

El CTC impone requisitos muy estrictos a toda la cadena de fabricación. Se requiere que los OEM y los proveedores de baterías de litio dispongan de múltiples capacidades transversales.

La mayoría de las empresas automovilísticas deben tener capacidad para diseñar células de batería e integrar al máximo el sistema trieléctrico. Las empresas de baterías de potencia tienen que diseñar el motor, el chasis y otros sectores.

En la actualidad, Leapmotor y Tesla han tomado la delantera en el anuncio del plan CTC, y BYD y CATL están acelerando su despliegue.

El método de integración de la batería hace que el método de suplemento de energía sea diferente

La diferencia entre modularización e integración de baterías implica una diferencia en los métodos de suplementación energética.

Los vehículos que utilizan la tecnología Cell-to-Pack (CTP) son más adecuados para cambio de batería modo. El pack de baterías adopta un diseño modular compuesto por chips de batería, que pueden sustituirse directamente por un nuevo pack de baterías para conseguir un suplemento de energía para todo el vehículo.

La ventaja de este método es que el tiempo de sustitución de la batería es rápido, y la sustitución del pack de baterías puede completarse en poco tiempo, mejorando así en gran medida la eficiencia de uso del vehículo. Además, el diseño modular también facilita el mantenimiento y la reparación del pack de baterías.

Por otro lado, la tecnología CTC es más adecuada para el modo de carga rápida. Como las celdas están integradas en el chasis, la batería no puede separarse de la carrocería.

Por lo tanto, el modo de carga rápida se ha convertido en el método de suplemento energético de la tecnología CTC. Sin embargo, sin la protección estructural del módulo y el PACK, la importancia de la gestión térmica de la batería aumentará aún más.