動力電池包輕量化有哪些關鍵方法？

優化電池模組 在系統設計的層面，需從電芯參數和單體尺寸的選擇開始電池包輕量化設計。鋰離子動力電芯與動力電池系統在不同化學體系與尺寸參數下，存在匹配設計問題，常需在電池系統概念設計階段計算確定，然后通過優化電池包箱體內部布置、減少設計層級，實現箱體空間比較大利用率。例如寧德時代提出的無模組設計技術（Cell To Pack，CTP），圖為寧德時代某CTP系統結構設計。 該設計中單體和電池管理系統直接固定在電池包殼體中，電芯內置在上下殼體中，殼體內部填充導熱膠。并且，電芯側壁與殼體間都內置壓力或溫度傳感器，兩種傳感器協同可排查不良電芯單體，并提前探測電芯可能發生的熱失控等安全事故。該設計形式可使電池包體積利用率提升=15-20%；單獨裝配的電芯，裝配難度**降低，提高生產效率約50%；更關鍵的是還支持對故障電芯的及時檢測更換。

新型成組方式 大模塊設計 增加單體電芯的尺寸與容量，使每個單體電芯的評價結構件質量減少。例如寧德時代的大模組設計結構，取消現有技術中的電池箱體，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，實現電池包輕量化的同時，還能提升電池包在整車上的連接強度。 一體化設計 減少電池包模組等中間層級，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”電池包設計方案，據悉，此設計能可提升約50%的電池包比能量，降低30%左右的生產成本。 極限設計 指在電池包產品詳細設計階段，進行性能優化或后期進行對產品的改良設計。但此方式不僅需清楚設計的臨界值、滿足各項性能要求，還需滿足零部件加工、產品裝配工藝要求。極限設計通常借助CAE探索產品各項性能臨界值和生產工藝參數，進而通過CAE仿真分析技術精細定位。例如將電池包箱體承載部位加強設計，而將非承重部位便設計使用薄壁材料，改變箱體不同位置的厚度，從而既實現結構性能滿足設計要求，又達到輕量化需求。