動力電池系統設計要以滿足整車的動力要求和其他設計為前提。同時要考慮電池系統自身的內部結構和安全及管理設計等方面。設計流程為：確定整車設計要求、確定車輛功率及能量要求、選擇匹配合適的電芯、確定電池模塊的組合結構、確定電池管理系統及設管理系統設計、仿真模擬及具體試驗驗證。
電池包殼體設計要求。
電池包殼體作為電池模塊的承載體，對電池模塊的安全工作和防護起著關鍵作用。其外觀設計主要從材質、表面防腐蝕、絕緣處理、產品標識等方面經行。
要滿足強度剛度要求和電器設備外殼防護等級ip67設計要求並且提供碰撞保護，箱內電池模塊在底板生根，線束走向合理、美觀且固定可靠。
1、一般要求。
(1)具有維護的方便性。
(2)在車輛發生碰撞或電池發生自燃等意外情況下，宜考慮防止煙火、液體、氣體等進入車廂的結構或防護措施。
(3)電池箱應留有銘牌與安全標誌布置位置，給保險、動力線、採集線、各種傳感元件的安裝留有足夠的空間和固定基礎。
(4)所有無極基本絕緣的連接件、端子、電觸頭應採取加強防護。在連接件、端子、電觸頭接合後應符合gb4208-2008防護等級為3的要求。
2、外觀與尺寸。
(1)外表面無明顯劃傷、變形等缺陷、表面塗鍍層均勻。
(2)零件緊固可靠、無鏽蝕、毛刺、裂紋等缺陷和損傷。
3、機械強度。
(1)耐振動強度和耐衝擊強度，在試驗後不應有機械損壞、變形和緊固部位的鬆動現象，鎖止裝置不應受到損壞。
(2)採取鎖止裝置固定的蓄電池箱，鎖止裝置應可靠，具有防誤操作措施。
4、安全要求。
(1)在試驗後，蓄電池箱防護等級不低於ip55。
(2)人員觸電防護應符合相關要求。
電池包殼體的選材。
電池殼體是新能源汽車動力電池的承載件，一般是安裝在車體下部，主要用於保護鋰電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞。
傳統車用電池箱體採用鋼板、鋁合金等材料鑄造。然後對表面進行噴塗處理。隨著汽車節能環保和輕量化發展，電池殼體材料也出現了玻纖增強復合材料、smc片狀材料、碳纖增強復合材料等多種輕量化的材料選擇。
鋼製殼體。鋼製電池包殼體是最原始的動力電池包殼體材料，一般採用鑄造鋼板焊接而成。強度高、剛性高，質量重。表面需要進行防腐處理，使其在長期高溫條件下仍具有較好的防腐效果。
鋁合金殼體。汽車動力電池包採用鋁合金材料具有易加工成型、高溫耐腐蝕性、良好的傳熱性和導電性的特點。鋁合金殼體(除殼蓋外)可一次拉伸成形，相對於不鏽鋼，可以省去盒底焊接工藝，在進行焊接時就不會出現因為金屬元素燒損而導致寒風質量下降等問題。此外，鋁合金殼體還有以下四大優勢。
(1)使用壽命長。鋁合金殼體經過模擬老化試驗表明其使用壽命在20年以上，遠遠超過了金屬等傳統材料。
(2)阻燃、無煙、無毒。鋁合金材料的阻燃性等級可達fv0，在高溫灼燒下發煙量級別達15級，煙氣無毒，毒性級別為za1(准安全一級)。
(3)防爆性能。動力電池鋁殼蓋板上特別設有防爆裝置，在電芯內部壓力過大的情況下，防爆裝置會自動打開泄壓，以防止出現爆炸的現象。
(4)抗老化性能。在金屬材料中，鋁有著優秀的抗老化性能。經過抗老化性能測試表明，使用地點不同，所處氣候帶不同，其表面最大老化厚度為20年小於50μm。大多數箱體的最小厚度為5mm，小於箱體厚度的1%，因此對箱體的機械性能沒有明顯的影響。
smc符合材料。即片狀模塑料，主要原料由gf(專用紗)、up(不飽和樹脂)、低收縮添加劑、md(填料)及各種助劑組成。具有以下7大特點。
(1)電性能好。smc符合材料不僅具有極佳的電絕緣性，而且在高頻下亦能保持良好的介電性能，不受電磁作用，不反射電磁波。
(2)耐化學腐蝕。smc符合材料具有很好的耐酸、稀鹼、鹽、有機溶劑、海水等腐蝕的特性，而金屬材料不耐酸、不耐海水腐蝕。
(3)輕質高強。smc符合材料的比模量與鋼材相當，但其比強度可達到鋼材的4倍。
(4)缺口敏感性。當構建超載並有少量纖維斷裂時，載荷迅速分配在為破壞的纖維上重新達到力學平衡。這是金屬構件不能相比的。
(5)熱導率低、膨脹係數小。在有溫差時所產生的熱應力比金屬小得多。
(6)優異的耐紫外線抗老化性能。其表面最大老化厚度為20年小於50μm。大多數箱體的最小厚度為5mm，小於箱體厚度的1%，因此對箱體的機械性能沒有明顯的影響。
(7)抗疲勞性能好。smc復合材料的拉伸強度略好於鋼材，鋼材及大多數金屬材料的抗疲勞極限普遍高於這一數值，最高可達70%-80%。
碳纖維增強復合材料是解決汽車輕量化發展的有效途徑之一，目前，碳纖維復合材料已成為傳統金屬材質電池箱體的理想替代品。與金屬材料相比碳纖維密度約為1.7g/cm3。拉伸強度3000mpa，彈性模量230gpa，質輕高強，耐高溫，耐摩擦，抗震，熱膨脹係數低。
而鋼材的密度為7.85g/cm3，抗拉強度300-600mpa，彈性模量190gpa，比熱容0.42j/(kg.k),熱膨脹係數10.6-1.22×10-6/℃，其密度比碳纖維高出許多，抗拉強度也不如碳纖維。鋁密度為2.7g/cm3，抗拉強度110-136mpa，重量雖然比鋼輕，但強度也較低，安全性能稍差。
此外，碳纖維復合材料在耐衝擊性、密封性、及減重上具有絕對優勢。
電池包殼體設計要求。
電池包殼體作為電池模塊的承載體，對電池模塊的安全工作和防護起著關鍵作用。其外觀設計主要從材質、表面防腐蝕、絕緣處理、產品標識等方面經行。
要滿足強度剛度要求和電器設備外殼防護等級ip67設計要求並且提供碰撞保護，箱內電池模塊在底板生根，線束走向合理、美觀且固定可靠。
1、一般要求。
(1)具有維護的方便性。
(2)在車輛發生碰撞或電池發生自燃等意外情況下，宜考慮防止煙火、液體、氣體等進入車廂的結構或防護措施。
(3)電池箱應留有銘牌與安全標誌布置位置，給保險、動力線、採集線、各種傳感元件的安裝留有足夠的空間和固定基礎。
(4)所有無極基本絕緣的連接件、端子、電觸頭應採取加強防護。在連接件、端子、電觸頭接合後應符合gb4208-2008防護等級為3的要求。
2、外觀與尺寸。
(1)外表面無明顯劃傷、變形等缺陷、表面塗鍍層均勻。
(2)零件緊固可靠、無鏽蝕、毛刺、裂紋等缺陷和損傷。
3、機械強度。
(1)耐振動強度和耐衝擊強度，在試驗後不應有機械損壞、變形和緊固部位的鬆動現象，鎖止裝置不應受到損壞。
(2)採取鎖止裝置固定的蓄電池箱，鎖止裝置應可靠，具有防誤操作措施。
4、安全要求。
(1)在試驗後，蓄電池箱防護等級不低於ip55。
(2)人員觸電防護應符合相關要求。
電池包殼體的選材。
電池殼體是新能源汽車動力電池的承載件，一般是安裝在車體下部，主要用於保護鋰電池在受到外界碰撞、擠壓時不會損壞。
傳統車用電池箱體採用鋼板、鋁合金等材料鑄造。然後對表面進行噴塗處理。隨著汽車節能環保和輕量化發展，電池殼體材料也出現了玻纖增強復合材料、smc片狀材料、碳纖增強復合材料等多種輕量化的材料選擇。
鋼製殼體。鋼製電池包殼體是最原始的動力電池包殼體材料，一般採用鑄造鋼板焊接而成。強度高、剛性高，質量重。表面需要進行防腐處理，使其在長期高溫條件下仍具有較好的防腐效果。
鋁合金殼體。汽車動力電池包採用鋁合金材料具有易加工成型、高溫耐腐蝕性、良好的傳熱性和導電性的特點。鋁合金殼體(除殼蓋外)可一次拉伸成形，相對於不鏽鋼，可以省去盒底焊接工藝，在進行焊接時就不會出現因為金屬元素燒損而導致寒風質量下降等問題。此外，鋁合金殼體還有以下四大優勢。
(1)使用壽命長。鋁合金殼體經過模擬老化試驗表明其使用壽命在20年以上，遠遠超過了金屬等傳統材料。
(2)阻燃、無煙、無毒。鋁合金材料的阻燃性等級可達fv0，在高溫灼燒下發煙量級別達15級，煙氣無毒，毒性級別為za1(准安全一級)。
(3)防爆性能。動力電池鋁殼蓋板上特別設有防爆裝置，在電芯內部壓力過大的情況下，防爆裝置會自動打開泄壓，以防止出現爆炸的現象。
(4)抗老化性能。在金屬材料中，鋁有著優秀的抗老化性能。經過抗老化性能測試表明，使用地點不同，所處氣候帶不同，其表面最大老化厚度為20年小於50μm。大多數箱體的最小厚度為5mm，小於箱體厚度的1%，因此對箱體的機械性能沒有明顯的影響。
smc符合材料。即片狀模塑料，主要原料由gf(專用紗)、up(不飽和樹脂)、低收縮添加劑、md(填料)及各種助劑組成。具有以下7大特點。
(1)電性能好。smc符合材料不僅具有極佳的電絕緣性，而且在高頻下亦能保持良好的介電性能，不受電磁作用，不反射電磁波。
(2)耐化學腐蝕。smc符合材料具有很好的耐酸、稀鹼、鹽、有機溶劑、海水等腐蝕的特性，而金屬材料不耐酸、不耐海水腐蝕。
(3)輕質高強。smc符合材料的比模量與鋼材相當，但其比強度可達到鋼材的4倍。
(4)缺口敏感性。當構建超載並有少量纖維斷裂時，載荷迅速分配在為破壞的纖維上重新達到力學平衡。這是金屬構件不能相比的。
(5)熱導率低、膨脹係數小。在有溫差時所產生的熱應力比金屬小得多。
(6)優異的耐紫外線抗老化性能。其表面最大老化厚度為20年小於50μm。大多數箱體的最小厚度為5mm，小於箱體厚度的1%，因此對箱體的機械性能沒有明顯的影響。
(7)抗疲勞性能好。smc復合材料的拉伸強度略好於鋼材，鋼材及大多數金屬材料的抗疲勞極限普遍高於這一數值，最高可達70%-80%。
碳纖維增強復合材料是解決汽車輕量化發展的有效途徑之一，目前，碳纖維復合材料已成為傳統金屬材質電池箱體的理想替代品。與金屬材料相比碳纖維密度約為1.7g/cm3。拉伸強度3000mpa，彈性模量230gpa，質輕高強，耐高溫，耐摩擦，抗震，熱膨脹係數低。
而鋼材的密度為7.85g/cm3，抗拉強度300-600mpa，彈性模量190gpa，比熱容0.42j/(kg.k),熱膨脹係數10.6-1.22×10-6/℃，其密度比碳纖維高出許多，抗拉強度也不如碳纖維。鋁密度為2.7g/cm3，抗拉強度110-136mpa，重量雖然比鋼輕，但強度也較低，安全性能稍差。
此外，碳纖維復合材料在耐衝擊性、密封性、及減重上具有絕對優勢。