Zelle-zu-Pack (CTP)

Cell-to-Pack (CTP) ist eine Batteriekonstruktionstechnik, bei der einzelne Batteriezellen direkt im Gehäuse des Batteriepakets untergebracht werden und die traditionelle Zwischenmodulstruktur entfällt. Dies reduziert das Strukturgewicht und den ungenutzten Raum und erhöht die gesamte Energiedichte des Batteriepakets.

Wie es funktioniert

In einem herkömmlichen Batteriepaket werden die Zellen zunächst zu Modulen zusammengebaut (Gruppen von 8–24 Zellen mit eigenem Gehäuse, Verkabelung und Management-Elektronik), und anschließend werden die Module zum Paket montiert. Jedes Modul fügt strukturelles Material hinzu, das die Zellen hält, aber keine Energie speichert.

CTP entfernt diese Modulebene vollständig. Die Zellen werden direkt in der Packstruktur angeordnet, wobei die Packwände und Querträger anstelle einzelner Modulgehäuse für die strukturelle Unterstützung genutzt werden. Einige CTP-Designs verwenden große prismatische Zellen oder Blade-Zellen, die die gesamte Breite des Pakets überspannen.

BYD's "Blade Battery" ist eine der bekanntesten CTP-Implementierungen, bei der lange, dünne LFP-Zellen sowohl als Energiespeicher als auch als Strukturbauteile dienen.

Warum es wichtig ist

Durch den Wegfall der Module erreicht CTP eine höhere volumetrische Energiedichte — es lässt sich mehr Energie auf derselben Fläche des Batteriepakets unterbringen. Dies kann eine größere Reichweite ermöglichen, ohne die Paketgröße oder das Gewicht zu erhöhen, oder dieselbe Reichweite mit einem kleineren, leichteren und günstigeren Batteriepaket beibehalten.

CTP vereinfacht zudem die Fertigung durch weniger Bauteile und Montageschritte. Dieser Ansatz hat sich insbesondere für LFP-Chemie als wegweisend erwiesen, da er dazu beiträgt, die niedrigere Zellen-Energiedichte von LFP im Vergleich zu NMC auszugleichen.

Typische Werte

• Raumausnutzung: 60–67% (CTP) vs 40–50% (traditionell modular)
• Verbesserung der Energiedichte des Batteriepakets: 10–20% gegenüber modularen Paketen
• Bekannte Implementierungen: BYD Blade Battery, CATL CTP 3.0, Tesla structural pack
• Weiterentwicklung: Cell-to-Chassis (CTC) integriert das Paket in die Fahrzeugbodenstruktur