工业CT检测三坐标蓝光扫描仪助力CTP/CTC一往无前

在体积密度的提升和成本降低的趋势下，电池包的集成方案不断变革，从早期的油改电平台的异形电池包到特斯拉、比亚迪、宁德时代等推出的“CTP 和 CTC（Cell to Chassis）”方案，动力电池系统集成化进一步拓展。 零部件总数降低、精密度提高已是大势所趋，装配生产的变革已拉开序幕。 收益与风险并存 通过新工艺研发，优化热管理方案，OEM和电池企业设计出高度集成化的系统方案——CTP和CTC，探究如何打造更加高效的电池包结构。 CTP跳出原先的电芯、模组、电池包的三级设定，实现电芯直接到电池包的高效集成。CTC则更进一步，跨过电池包的设定，直接集成到车身底盘，实现电芯到整车的进一步深度集成。两种成组方案均取得了一定的应用，不同程度地提升空间利用率，减轻电池包重量，从而提升能量密度，实现成本的下降

根据NE时代的调研，电池包的体积利用率随着成组方案的演进变化惊人。 传统模组阶段，零件数量约为600个，体积利用率普遍在40%左右。当成组方案发展到CTP阶段，电池包取消了模组的侧板和底板，使用内部框架实现固定，零部件数量减少到约为400+，体积利用率提升到60%左右。 当宁德时代、比亚迪、零跑等将各自的成组方案升级到CTP 3.0或CTC时，电池包取消横梁框架，乃至将车身底盘与电池包上盖融合，进一步减少零件数量，体积利用率扩至70%以上。 得益于电池结构的革新，方形铁锂电池发挥出超高性价比优势，帮助整车同时在续航里程的提升和成本的不断下探两方面实现质的飞跃。

目前OEM和电池厂都在不遗余力的提高电池包的制造精度。OEM从整车设计需求出发，向动力电池企业提出明确的技术要求，包括在设计阶段、在车辆匹配方面、热管理策略方面、异常状态的监测以及测试与验证等方面要开展深入合作。另一方面，OEM和动力电池企业要共同严格把控产品一致性，确保批量化产品达到安全设计目标。 不遗余力提高装配精度 在电池包生产的最终阶段，是电芯单体的集成与各机械件、热管理件和电气件的装配，如电池托盘、上盖、液冷板、高低压线束、电池管理系统等。 目前，电池模组、Pack 的实际生产条件与期望的高精度仍有差距。在繁多的设计方案下，不同电池包的孔位、装配精度、密封手段均有差异。采用人工检测的话，其不确定性为电池包的安全性埋下了隐患。 高精度的要求，需要通过尺寸检测来检出，包括拉铆孔、基准孔、角铣削面、密封面的面轮廓和平面度，模组支架的安装面轮廓、定位孔支架的面轮廓及位置度等。不难看出，壳体的尺寸检测要素多，同时还有很高的检测效率要求。

蔡司ATOS ScanBox 可实现电池托盘的自动化快速全点云测量，通过建立数字孪生模型，可以测量所有连接组件的尺寸及其对齐程度，将不同特征参数统一收集，并且与设计直接比对，得到最终的尺寸误差情况。 不局限于检测结果，蔡司在检测电池托盘设备上经验丰富，可以直接输出数据分析。更多精彩内容，请查阅《纤毫毕现，追根溯源 – 探索电池高效生产 打造高品质电池的奥秘》白皮书。

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