动力电池技术是电动汽车能否完全推广的关键点,要加快新能源汽车产业发展,必须实现动力电池革命性的突破。本文从实验室现有的一辆四轮动力驱动的电动汽车出发,按照严格的设计标准,选取松下公司的NCR18650PF锂离子电池单体,通过电池单体的选型、排列以及各项数字化技术仿真开完一套完整的动力电池包。全文主要工作与研究成果如下:（1）设计了动力电池包的机械结构模型。依循动力电池包机械结构设计要求,从电池单体选型出发,对比了不同单体的优劣性,确定选用松下NCR18650PF电池单体。根据电动汽车的运行要求,设计单体电池34串联连接和32并联连接的模组形式。接着对电池包的四大电气回路,即过流保护回路、高压互锁安全回路、预充回路以及防碰撞回路设计部分进行设计,确定了最终的总电路结构,最后对电池包的总装结构进行了设计和建模,初步完成了电池包机械结构设计。（2）建立了动力电池包的热管理系统并进行实验和仿真。对电池单体结构和生热特性以及传热特性进行说明,建立电池单体的传热模型,确定电池单体的物性参数,实验得到了电池单体在0.5C、1C、1.5C放电倍率下的内阻特性,对电池三种倍率下的热特性进行仿真并与实验进行对比,验证了单体电池传热模型的精度。对电池包整体模组在自然冷却和1.5C放电倍率条件下进行热力学仿真,发现电池自然散热效果较差,由此提出了单底部液冷板冷却和上下双液冷板冷却两种冷却方式并仿真验证,仿真结果表明,单底层水冷板冷却条件下,电池温度出现了大幅度降温,最高温度仅为32.3℃（305.45K）,但出现了温度电池上层温度散热较差的弊端,而双水冷板冷却后,电池包最高温度28.2℃（301.25K）,不超过环境温度的5℃,极大地满足了电池包工作的最佳温度要求,此外电池群温度相对较均匀,说明了双水冷板结构更易于电池包的散热。（3）分析了动力电池包的力学性能。首先建立动力电池包的有限元模型,采取质量点代替内部模组形式,仿真计算得到电池包箱体的前六阶模态和振型,发现箱体一阶模态低于路面激励频率,可能与路面激励产生共振。对电池包箱体在不平路面上的急停、突然启动、急速转弯以及飞石球击等四种特殊工况下的力学性能进行仿真,发现在动力电池包箱体强度和刚度尚不满足要求,其箱体上盖以及拖脚架结构需要进一步优化。（4）进行了动力电池包的优化设计。从结构优化设计理论出发,依据力学分析结果,对动力电池包箱体提出三种同时优化方案。一是将箱体材料由DC03改为铝合金7050-t7451;二是将在电池上盖和电池固定板间采取加强梁加固;三是将托脚架结构形式设置为波浪状的全覆盖形式。经优化改进后,电池包总体刚度和强度有了大幅度提升,在不平路面上的急速停车工况下,箱体所受最大应力98MPa远小于材料的屈服极限,位移3mm以内满足要求。此外,一阶频率高于地面激励27.78Hz,有效地避免了共振的危险。