輕量化設計，最主要目的是追求續(xù)航里程，消滅所有多余負擔，輕裝上陣。而如果輕量化再能跟降成本結合，則更是皆大歡喜。輕量化的道路很多，比如提高電芯能量密度;在細節(jié)設計中，確保強度的情況下追求結構件的輕薄(比如選更薄的材質(zhì)，在板材上挖更大的孔);用鋁材替換鈑金件;使用密度更低的新材料打造殼體等。

標準化設計

標準化是大工業(yè)以來的長期追求，標準化是降低成本提高互換性的基石所在。具體到動力電池模組，還多了一個梯次利用的偉大目的。話雖如此，但現(xiàn)實是單體還沒有標準化，那么模組標準化距離就更遠了。

使用軟包電池的知名車型案例

雷諾ZOE

2016年9月雷諾對ZOE電池包進行了升級，新款電池包總電量為45.6kWh，可用電量為41kWh，系統(tǒng)額定電壓360V，系統(tǒng)成組方式為2P96S，共192個電芯，由12個2P8S模組組成。ZOE電池包采用風冷熱管理方案，由中間的孔進，兩側的孔出。

每2個電芯被1個上鋁殼體和1個下鋁殼體包裹形成2P單元，兩個鋁殼體通過卡扣連接在一起，鋁殼體的料厚為0.4mm。

鋁殼體沖壓形成3條凸起，凸起高度為0.8mm，相鄰2P單元鋁殼體的凸起接觸，形成寬度1.6mm的間隙，電芯的熱量傳導至鋁殼體，通過間隙內(nèi)的空氣流動對電芯進行冷卻，同時間隙也可以吸收電芯的一部分膨脹。

ZOE的電芯由LG化學提供，2012版ZOE電芯為36Ah，尺寸為325X135X11.2mm，重量約0.86kg，電芯總重量為165.12，占PACK總重的57%。2016版ZOE電芯推測為，65Ah，大小尺寸與36Ah類似。

尼桑Leaf(無強制冷卻)

Leaf電池小模組，每個殼體內(nèi)放置4只電芯;小模組與小模組之間依靠注塑連接件連接。每個模組極柱的接線端，根據(jù)每個模組的數(shù)量，專門注塑定制了相應的接線盒，每個接線盒的形式與模組是一一對應的。如果模組內(nèi)電芯(2p2s)數(shù)量改變，其接線盒就不能使用，除非數(shù)量是已有模組的整倍數(shù)，而且并列模組數(shù)一致。例如，如果一個模組是4×2(個電芯)的，那么改動后的模組就必須是8×2、12×2……，否則其原有電極接線盒就無法使用。

軟包電池強電連接方式對比

簡介：模組形式如下圖所示。選取某廠家軟包裝鈦酸鋰電池進行成組，其特性參數(shù)如下表所示。

鋰電池模塊由鈦酸鋰電池、模塊安裝板、絕緣隔離塊、罩殼、長連接排、短連接排、極柱組成，鋰電池模塊結構如下圖所示。每兩個模塊安裝板中間放置一個電池，形成5并3串的結構形式，串并聯(lián)連接使用長連接排和短連接排將電池連接在一起，電池與長/短連接排之間以螺絲螺母的連接方式緊固。

極柱作為鋰電池模塊對外輸出的接口，與短連接排相連，連接方式也為螺絲連接。長連接排與短連接排之間以絕緣隔離塊進行電氣隔離。

連接方式一：全螺絲連接的鋰電池模塊，即鋰電池與長/短連接排、短連接排與極柱之間的連接全部采用螺絲連接的方式。

連接方式二：半激光焊接半螺絲連接的鋰電池模塊，即鋰電池與長/短連接排之間的連接采用激光焊接，而短連接排與極柱之間的連接采用螺絲連接的方式。

連接方式三：激光焊接與一體式極柱的鋰電池模塊，即鋰電池與長/短連接排之間的連接采用激光焊接，而短連接排與極柱做成一個整體的零件。

測試方法，單獨測試螺絲連接和激光焊接的連接阻抗，各取一塊短連接排與一節(jié)鋰電池分別做螺絲連接和激光焊接實驗，測量記錄下各自的連接阻抗。同時通過測量鋰電池模塊正負極兩端來得到整個模塊的內(nèi)阻值，從而比較不同連接方式下鋰電池模塊的內(nèi)阻差異。連接阻抗和內(nèi)阻均采用HIOKI電池測試儀測量獲得。

在鋰電池模塊內(nèi)布置若干熱電阻或熱電偶作為溫度測量點，通過充放電實驗測試鋰電池模塊不同溫度點的溫度情況。鋰電池模塊額定電流為100A，考慮到超負荷運行的極限電流大約為120A，故在實驗測試中以電流120A的極限情況進行充放電。記錄充放電過程中各溫度測量點的最高溫度、溫升和溫差。連接方式一的鋰電池模塊溫度測量點為4個(受當時條件限制，只測了4個關鍵點)，采用的是熱電阻測溫。連接方式二和三的鋰電池模塊溫度測量點為12個，采用的是熱電偶測溫。

經(jīng)過實驗測試，連接阻抗和鋰電池模塊內(nèi)阻如表2所示。不同連接方式的鋰電池模塊經(jīng)過120A充放電(一個充放電循環(huán))實驗，其測量點的溫度測試結果如下表所示。

實驗結果分析，從數(shù)據(jù)可以看出，螺絲連接的連接阻抗要遠遠大于激光焊接的連接阻抗。形成螺絲連接的連接阻抗大的主要影響因素有：連接面表面不平整(表面粗糙度較大);受到環(huán)境因素影響，長/短連接排和電池接觸面產(chǎn)生氧化或腐蝕;螺絲擰緊力不夠，每個螺絲的擰緊力矩不一致;外界因素干擾引起螺絲松動，包括在運輸、搬運過程中振動引起的螺絲松動。

由于激光焊接是將光能轉(zhuǎn)化為熱能，使材料熔化，從而達到焊接的目的，相當于將兩者熔為一體，因此這種連接方式的阻抗必定會比較小。從鋰電池模塊內(nèi)阻上看，連接方式三的鋰電池模塊內(nèi)阻優(yōu)于連接方式一和連接方式二。