知情郎·眼｜侃透天下专利事儿
要跟刀片电池对着干的麒麟电池来了！
前些日子, 宁德时代的首席科学家吴凯于2022世界动力电池大会上宣称, 将会推出CTP3．0电池, 也就是麒麟电池。
人家还特别强调，麒麟电池能量密度超特斯拉4680电池！
上来就打脸特斯拉！当然，也在打脸比亚迪的刀片电池。
瞬间，宁德时代股价暴涨，今日创了本轮反弹新高！
宁王怒涨
从前之时, 宁德时代的股价遭遇腰斩情况, 彼时其业绩呈现不振态势, 且负面舆论环绕其身, 遂跌下了创业板备受瞩目的神坛。
随着麒麟电池的一吆喝，看来又要崛起了！
不过，吃瓜群众一脸懵逼！
CTP技术被喊了好些年, 可始终都没瞅见过宁德时代的确切踪迹, 人家此刻却是在宣称已然进化达3.0版本。
今天就科普下什么是CTP！
另外, 补充一点, 当下全国都在搞新能源, 就差把一个国家的资源要素一股脑完全投入进去助力它发展, 大量大量的资源扔进去, 就算是只猪, 没准靠这些都能有成就猪王地位的可能了。
要是举国砸钱砸人都做不好，就真尴尬了。
01科普下什么是CTP 电池
对于新能源车来讲, 最为突出的痛点所在便是续航情况, 而人们在考虑买车之时, 首先要去询问的事情就是该车的续航里程究竟有多少。
没办法, 车行驶了100公里之后, 居然讲又没电了, 重点是充电速度还非常慢, 致使大伙拖拖拉拉地等着车充电, 这样的情况, 怎么能让人安心去开车呢?
要解决这个问题就要从3个方面入手：
1．提高电池容量；
2．提高电池数量；
3．减重；
针于第一点而言, 当下的主流存在两款电池, 分别是三元电池以及磷酸铁锂电池, 然而它们各具备优缺点, 三元电池续航能力良好, 不过其寿命较短, 成本高昂, 并且容易出现自燃事件, 磷酸铁锂电池续航表现一般, 但是价格便宜, 寿命较长。
在当前, 鉴于电池技术要达成高容量与安全性两者兼顾存在困难, 这种情形下, 只能针对第二点以及第三点来提升续航, 于是CTP技术相应出现了。
通常组成现有电池Pack结构的, 是由“电芯－模组－整包”构成的三级结构。
有若干个电芯组合到一块儿, 这被称作是“模组”, 有若干个模组组合到一块儿, 再添加上BMS、配电模块等零部件, 如此便成了“电池Pack”。
只这做法, 挺沉, 成本高企, 不能增加能量密度, 无法提高续航能力。
电池厂商动起了脑筋, 思考怎样在电池包结构方面进行减法操作, 也就是要减少中间结构件, 进而减轻重量, 并且增加电芯数量, 以此来提升整体效率。
业内就采用了CTP技术，准确的是一种电池包技术。
全称为Cell To Pack, 又称无模组技术, 是将模组直接去除的技术。
总体来讲, 去掉模组之后, 重量得以减轻, 间距被缩小尺寸, 在有限的那块空间当中, 能够装入更多的电芯了。
当然，对电池包内的结构材质要求自然更高了。
02不同的技术路线！
在业内，CTP技术现有两种不同的技术路线。
一个是, 那种彻底将模组取消的方案, 它是以比亚迪刀片电池作为代表的；另一个是, 把小模组整合成为大模组的方案, 它是以宁德时代CTP技术作为代表的。
另外, 比亚迪刀片电池专门致力于磷酸铁锂电池, 而宁德时代主要是以高镍三元锂电池作为主打。
不管比亚迪怎样大力鼓吹磷酸铁锂电池, 在续航这一性能范畴, 确实和三元锂电池存在极大差距, 且差距明显是三元锂电池更具优势。
比亚迪CTP技术有什么特点？
看从业内专家的表态, 比亚迪刀片电池, 是基于在此前的方壳电池之上, 把电芯做“长”、把电芯做“薄”, 其形状类似刀片。依据公开信息显示, 比亚迪存在5种各异的电芯规格。此电芯的高度实际上和现在的方壳电池相比并无变化, 在厚度方面相较于软包电芯略厚，主要变化即为长度, 从435mm直至2500mm都涵盖其中。
从比亚迪申请的专利能够看出, 当电池包总体积保持一致时, 现有的电池PACK结构, 存在各模组的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等组件, 包内空间利用率约为40％左右；采取CTP技术的比亚迪电池包, 去除电池管理系统、配电箱等组件后, 包内空间利用率约为62％左右。因受不同的电芯布局方式制约, 包内空间利用率分别为55％、60％、62％、65％, 若有需求甚至可达80％。哪怕是同一辆车, 在采用CTP技术的电池PACK之后, 带电量大约会增加20％－30％, 并且续航里程也能够提升20％－30％。
宁德时代CTP技术有何不同？
此前, 宁德时代推出过两代CTP技术, 第一代CTP技术里, 仍存在模组的痕迹, 第二代CTP技术时, 电芯集成直接装进电池箱, 随着持续通过设计来优化, 如今, 已推出第三代CTP技术, 达成了CellToPack的高集成化设计。
业内专家所撰写的文章表明, 宁德时代的CTP技术, 其电池PACK这种形式, 是由数量不少于两个的大模组构建而成的（如同文中图示那般）, 其中每一个模组, 其相互之间都是依靠固定件连接至电池托盘上面的, 而最末尾, 此电池PACK是借助安装梁固定于不一样的车型之上的。
结合宁德时代的一些专利能够知晓, 在一个大模组当中, 存在着若干个由塑料材质制成的散热板, 它们将大模组分割成一个个小空间, 方壳电芯犹如电脑硬盘那般, 能够插入这些小空间。并且, 每个电芯的侧面都粘贴有导热硅胶垫片, 同时, 在电芯宽度方向的散热板上面留有散热通道, 此散热通道能够直接与外部的冷却管路相连接。
按照相关数据所呈现的情况来看, 如此去做能够使约40％的零部件得以减少, 这些零部件涵盖模组之间的连接线束、侧板、底板等等。除此之外, 在电池体积保持不变的情形下, 运用CTP技术的电池Pack包内体积的利用率还有15％－20％的提升。
03宁德CTP3．0的玩法？
吴凯声称, CTP3．0电池于两块电芯的中间加入水冷钣, 致使相邻两块电芯的热传导被降低, 进而不会出现热失控。
其二, 能够达成高压快充的要求, 4C充电这件事情不存在困难, 到明年的时候, 就可以在市场当中见到。
第三，可极大提高电池寿命，因为水冷钣具有缓冲作用；
第四, 比能量有所提高, 麒麟电池能够提高利用空间, 磷酸铁锂系统之中, 能量密度为160wh／kg, 三元高镍情形下可达250wh／kg, 相比4680电池, 可多装30％的电量。
实际上, 在今年4月举办的中国电动汽车百人会上, 宁德时代官宣了CTP3.0电池, 宁德时代称, 在相同化学体系下, 在同等电池包尺寸条件中, CTP 3.0的电量相较于特斯拉的4680电池, 提升了13％。
宁德时代提出了新目标, 在2023年, 量产符合无热扩散要求的电池, 且该年的电池续航里程可达1000km, 预计在2025年, 量产采用CTC技术的电池－底盘结合体, 把电动汽车最重要的两个部件集成为一体。
04CTP的弱点
CTP当然并非是无所不能的, 它在使电池架构得以减少的状况下，还增添了风险。
早年之所以采用三级结构，尤其用模组来分割，都是有原因。
在业内颇有名望的专家, 特意针对比亚迪以及宁德时代所拥有的电池包专利, 进行了专注于CTP技术存在的薄弱环节剖析, 以下是其给出的分析内容:
1、鉴于有模组存在, 电池碰撞安全便多了层级保护。电池 Pack 采用, CTP 技术, 消除 Pack 边边梁结构后, 电芯在遭遇碰撞时会径直面对冲击。
就现有的资料而言, 拿宁德时代当作例子来讲, Pack的框架是借助铝型材直接挤压从而成型的, 目的在于增加强度；每个大模组内部的塑料壳体是凭借注塑实现成型的, 注塑期间把散热板嵌入箱体模具之内, 达成一体成型。
宁德时代CTP技术电池模组内的散热板示意图
2、受到新技术致使电池Pack结构发生改变的影响, 电池热管理方面, 必然会针对电池的热管理系统, 甚至是BMS系统, 提出全然新颖的设计要求以及策略, 而这属于软件层面的一种考量。
站在硬件层面去看, 比亚迪针对这种电池Pack设计出了全新的排气孔, 以及排气的通道。排气孔正对着电芯两头的防爆阀, 一旦火焰、烟雾或者气体从防爆阀里排出来, 就会经由排气孔进入排气通道, 进而排出电池包外面。现有的电池Pack并没有类似这样的排气通道设计, 火焰、烟雾或者气体极易在模组内集聚, 从而对电芯造成二次损伤。
比亚迪刀片电池有着排气通道设计, 其中103是防爆阀, 221是排气孔, 222是排气通道。
3、有一个疑问乃是知乎大V朱玉龙所提出的, 即售后维修时的便捷程度以及成本方面的情况。由于电芯按以某种方式（大概是粘贴这样的方式）直接在电池Pack的托盘上交由固定, 致使4S店于后续的维修当中, 一方面针对技术而言提出了更高的要求, 另一方面若某个电芯出现故障, 也许是要更换整个电池组的。
这个就要看技术发展，如何设计电池包了。
05宁德时代电池包专利有多少？
曾经, 知晓情况的人写述过大有可为的比亚迪所拥有的电池包专利技术, 从数量层面予以剖析的话, 比亚迪跟宁德时代在这方面算得上实力相当彼此相称。
于德高行全球专利数据库里头, 把电池包当成技术关键词, 去检索宁德时代的相关专利, 数量超过2000件。
瞧了瞧最新公开的、处于2022年的电池包专利, 宁德时代于电池包箱体一体化构造方面、散热防爆层面、提高寿命范畴、减少耗能领域、提高能量密度诸多方面进行思索与作为。
分享一个近期公开的发明专利。
06电池包及车辆
背景技术与现实解决方案
近些年来, 可充电电池被大范围地运用在为具备高功率的装置供给动力方面, 像电动车辆这类, 可充电电池借助把多个电池单体以串联、并联或者混联的方式连接起来, 以此达成较大的容量或者功率。
将各个电池单体拼凑在一起从而整体构成电池组件, 为了能够把电池组件在工作时所产生的热量给带走, 进而促使电池包拥有出色的工作性能, 发明人在所知范围内, 有一项现有技术是在箱体底部设置用以冷却的温控系统。
但是，在利用此种温控系统给电池组件冷却之际, 因为温控系统仅能对电池组件的一侧实施冷却措施, 另一侧全然是凭借电池组件自身来传导热量, 进而极易地使电池组件于高度方向上生出温度差值来。离温控系统较近的电池组件一侧, 冷却速度快且受温控系统调节的成效较显著；而离温控系统较远的电池组件那一侧, 冷却速度慢且受温控系统调节的成效不太好。一旦电池组件两侧长时间的温差偏大, 那便会对电池组件的寿命造成影响。
发明内容
本申请当中的实施例给出了一种电池包, 还有车辆, 这能够提升电池包的使用期限。针对该技术方案, 本申请当中一个实施例的电池包, 因为设置了导热梁以及导热盖, 所以在温控部件于箱体底部开展温度调节之际, 温度能够依次传递到导热梁与导热盖, 这就改变了温控部件对电池组件实施温度调控之时的热传导路径, 能够平衡第一腔室内沿着电池包高度方向的温度分布, 减小电池组件上下区域的温度差, 提升电池组件的温度均匀程度, 进而让电池组件放电深度的一致性得以提高, 最终提高电池包的使用寿命。
