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用于电池外壳的材料需要具有高热性能，良好的机械性能以及重量轻。传统上，铝和钢由于其高耐热性和适合大规模生产而成为首选材料。然而，金属重量较重是一个明显的缺点，特别是对于混合动力和电动汽车，其中较低的车辆质量意味着更高的能量密度和更长的车辆续航里程。目前，电池的质量可以占车辆重量的50%。

另一方面，复合材料提供了一种轻质替代品，并有可能在许多方面超越金属，但由于其高复杂性和高成本的声誉，往往被忽视。例如，BOLD Valuable Tech（西班牙巴塞罗那）最近帮助一家赛车运动客户开发了一种碳纤维增强聚合物（CFRP）外壳。最初的外壳由铝制成，重6.7公斤（14.8磅）。CFRP替代品重量减轻了91%，重量仅为616克（1.35磅）。
为了实现电池外壳所需的高热性能和机械性能，主要使用碳纤维热固性预浸料。碳纤维为外壳提供强度和刚度，并用环氧树脂等高级树脂体系预浸渍。然而，通常与这些预浸料一起使用的手动铺层工艺，以及较长的固化时间和对高压灭菌器的历史需求，已将预浸料电池外壳限制在低产量范围内。

虽然汽车应用中使用的典型工程热塑性树脂（例如，聚酰胺/尼龙，聚丙烯）具有快速成型时间，因此更容易批量生产，但它们在较高温度下的有限行为使其不适合电池外壳。此外，为了达到所需的机械性能，必须增加壁厚，这会增加重量。

因此，Bold目前正在探索新的材料概念，以实现热固性预浸料的高性能以及热塑性塑料的可制造性。其中一种材料选择是采用玻璃纤维增强的聚碳酸酯基热塑性塑料。

复合材料的另一个优点是能够优化光纤的方向，以满足每个电池外壳的特定负载要求。有限元分析（FEA）在设计过程中被大量使用，以确定纤维的方向和所需的层数，以实现具有高刚度和强度的外壳，同时保持轻量化。

然而，金属的各向同性特性仍然为电池外壳提供了一些好处，并且经常在螺栓连接点周围使用。当外壳的一部分被夹紧到另一部分时，通常由铝或钛制成的金属嵌件可以并入层压板中，以在这些特定位置提供额外的强度和刚度。