優(yōu)化電池模組 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的層面，需從電芯參數(shù)和單體尺寸的選擇開始電池包輕量化設(shè)計(jì)。鋰離子動(dòng)力電芯與動(dòng)力電池系統(tǒng)在不同化學(xué)體系與尺寸參數(shù)下，存在匹配設(shè)計(jì)問題，常需在電池系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)階段計(jì)算確定，然后通過優(yōu)化電池包箱體內(nèi)部布置、減少設(shè)計(jì)層級(jí)，實(shí)現(xiàn)箱體空間比較大利用率。例如寧德時(shí)代提出的無模組設(shè)計(jì)技術(shù)（Cell To Pack，CTP），圖為寧德時(shí)代某CTP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 該設(shè)計(jì)中單體和電池管理系統(tǒng)直接固定在電池包殼體中，電芯內(nèi)置在上下殼體中，殼體內(nèi)部填充導(dǎo)熱膠。并且，電芯側(cè)壁與殼體間都內(nèi)置壓力或溫度傳感器，兩種傳感器協(xié)同可排查不良電芯單體，并提前探測(cè)電芯可能發(fā)生的熱失控等安全事故。該設(shè)計(jì)形式可使電池包體積利用率提升=15-20%；單獨(dú)裝配的電芯，裝配難度**降低，提高生產(chǎn)效率約50%；更關(guān)鍵的是還支持對(duì)故障電芯的及時(shí)檢測(cè)更換。

新型成組方式 大模塊設(shè)計(jì) 增加單體電芯的尺寸與容量，使每個(gè)單體電芯的評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)件質(zhì)量減少。例如寧德時(shí)代的大模組設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，取消現(xiàn)有技術(shù)中的電池箱體，直接將電池模組通過固定件，穿過支撐套筒與安裝梁安裝在整車上，實(shí)現(xiàn)電池包輕量化的同時(shí)，還能提升電池包在整車上的連接強(qiáng)度。 一體化設(shè)計(jì) 減少電池包模組等中間層級(jí)，將單體電芯尺寸做到比較好，從而提升箱體空間利用率。例如比亞迪的“刀片電池”電池包設(shè)計(jì)方案，據(jù)悉，此設(shè)計(jì)能可提升約50%的電池包比能量，降低30%左右的生產(chǎn)成本。 極限設(shè)計(jì) 指在電池包產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行性能優(yōu)化或后期進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品的改良設(shè)計(jì)。但此方式不僅需清楚設(shè)計(jì)的臨界值、滿足各項(xiàng)性能要求，還需滿足零部件加工、產(chǎn)品裝配工藝要求。極限設(shè)計(jì)通常借助CAE探索產(chǎn)品各項(xiàng)性能臨界值和生產(chǎn)工藝參數(shù)，進(jìn)而通過CAE仿真分析技術(shù)精細(xì)定位。例如將電池包箱體承載部位加強(qiáng)設(shè)計(jì)，而將非承重部位便設(shè)計(jì)使用薄壁材料，改變箱體不同位置的厚度，從而既實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能滿足設(shè)計(jì)要求，又達(dá)到輕量化需求。