奥迪Q7etronPHEV模组设计

今天和大家分享关于AudiQ7e-tron(PHEV)模组结构设计的一些细节，《全球xEV电池系统集成设计研究报告》，经典的模组方案，通过横向的对比我们可以一窥整个标准模组的设计异同与迭代。

X.X模组设计

X.X.1模组概述

模组主要由电芯、侧板组件、端板组件、电芯连接单元、BMU、上盖组成，如下图X.X所示。

电芯；侧板组件；端板组件；电芯连接单元；BMU；上盖

图X.XQ7e-tron模组爆炸图

电芯和模组均由三星SDI提供，模组的尺寸为长mm*宽mm*高mm，即所谓的模组。这个版本每个模组的电量为1.23kWh，重量约为10.5kg，质量比能为Wh/kg，体积比能为Wh/L。电芯共有12个，串联，即1P12S。

X.X.2结构分析

整个模组采用无底板设计，由左右侧板组件、前后端板组件和上盖构成。

侧板组件：侧板+绝缘膜

侧板为镂空钢板，镂空结构为四个腰型孔，镂空的好处在于保证结构强度的条件下尽可能轻量化，钢板厚度约为0.8mm。侧板的上、下边向内翻边，下翻边的长度较大，承载电芯并对电芯进行下限位（-Z方向）；上翻边的长度较短，下压电芯，对电芯进行上限位（+Z方向），同时上翻边也对电芯连接单元起到承载作用。

这种对电芯承载和限位的设计虽然简单有效，但对电芯的高度一致性要求就高了，一致性不好的话，甚至会将高度大的电芯压伤。

侧板与电芯之间设计有一层白色绝缘膜，对电芯起绝缘防护作用。绝缘膜的厚度大约为0.3mm，通过双面胶与侧板的内壁粘接。

侧板与端板通过激光穿透焊进行连接固定，通常这里也可以使用缝焊或CMT焊接，相比之下，激光穿透焊对尺寸的精度要求没有上述二者高，从而减小对电芯和模组尺寸公差要求。

端板组件：外层钢端板+固定套+内层塑料端板

端板主要由3个部分构成：外层钢端板、固定套筒、内层塑料端板。

外层端板为钢板，冲压成型，厚度约1.5mm，可以看出，整个模组的结构件基本都是钢材料，相对于铝，钢有更高的强度，焊接的强度也高，成本较低，但导热性不如铝材，同时质量上也更重。

与外层钢端板相嵌套的是内层塑料端板，内端板注塑成型，内端板对应着方形电芯的大面。内端板与电芯之间也有一层白色绝缘膜（在电芯输出极端还有一层绝缘条，位于绝缘膜和端板之间），绝缘膜的厚度约为0.6mm，通过双面胶粘接在电芯大面上。

塑料的内层端板有2个好处，一是材质相比金属轻量化，二是在电芯膨胀过程中塑料端板可能会被压缩，从而释放一些空间。

套筒位于内外层端板的两个侧边处，用于模组在PACK下箱体上固定。套筒为钢材，孔的半径为8.7mm，壁厚约2mm；套筒仅与外层端板通过激光穿透焊进行固定，与侧板没有接触。