CN116802891A - 电芯加热组件、电池模组及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电芯加热组件、电池模组及车辆。电芯加热组件包括基体与电加热回路，基体上设置有Q个第一支撑部与P个第二支撑部，每个第一支撑部用于支撑一个电芯；电加热回路，电加热回路包括P个电加热体与导电线路，导电线路与P个电加热体电连接；P个电加热体和导电线路设置在基体上；每个第二支撑部用于支撑一个电加热体；每个第一支撑部的周围设置有至少一个电加热体和第二支撑部。各个电加热体可以独立地安装在各第二支撑部上，并通过设置在基体上的导电线路电连接，如此，可以避免根据基体的构造对电加热体进行整体设计，进而可以简化电加热体的结构，降低电加热体的加工难度，提升电加热体的通用性。

Description

电芯加热组件、电池模组及车辆 技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电芯加热组件、电池模组及车辆。

背景技术

电池的工作温度对电池的工作性能有着较大的影响。例如，针对锂电池等类型的电池，当处于低温的工作环境时，使用加热装置对电池进行加热，有助于提升电池的能量利用率与使用寿命。

然而，相关技术中，往往电池加热装置为专门针对特定电池设计的整体结构，其形状要与电池内的所有电芯的排布方式相适配，存在通用性差，整体结构比较复杂，加工难度较高的问题。

发明内容

本申请提供了一种电芯加热组件、电池模组及车辆，以解决相关技术中电池加热装置的结构比较复杂，通用性差、加工难度较高的问题。

第一方面，本申请提供了一种电芯加热组件，包括：

基体，基体上设置有Q个第一支撑部与P个第二支撑部，每个第一支撑部用于支撑一个电芯；

电加热回路，电加热回路包括P个电加热体与导电线路，导电线路与P个电加热体电连接；P个电加热体和导电线路设置在基体上；每个第二支撑部用于支撑一个电加热体；每个第一支撑部的周围设置有至少一个电加热体和第二支撑部；

P和Q均为大于1的整数。

本申请实施例提供的电芯加热组件，包括基体与电加热回路，基体上设置有Q个第一支撑部与P个第二支撑部，每个第一支撑部用于支撑 一个电芯，电加热回路包括P个加热体与导电线路，每个第二支撑部用于支撑一个电加热体，各个电加热体可以独立地安装在各第二支撑部上，并通过设置在基体上的导电线路电连接，如此，可以避免需要根据基体的构造对电加热体进行整体复杂设计，进而可以简化电加热体的结构，降低电加热体的加工难度，提升电加热体的通用性；与此同时，每个第一支撑部的周围设置有至少一个电加热体和第二支撑部，如此，可以使得设置各个第一支撑部上的电芯能够被周围的电加热体加热，这样可根据电芯的布置方式灵活的调整电加热体的布置位置，保证对电芯的加热效率。

在一些实施例中，导电线路嵌设于基体中，导电线路穿过第二支撑部并与电加热体电连接。

导电线路嵌设在基体中，有助于提高导电线路与基体的连接可靠性，同时也避免导电线路过多暴露于基体外部影响电芯等结构的装配。

在一些实施例中，导电线路为印制电路板线路。

导电线路为印制电路板线路，可以提高导电线路的强度，有效避免导电线路损坏；与此同时，当导电线路通过接触方式与电加热体电连接时，硬质的导电线路也有助于使得两者能够保持可靠接触。

在一些实施例中，第二支撑部为弧形开孔；

第一支撑部为圆形开孔；

设置在第一支撑部的周围的第二支撑部，与第一支撑部同心布置。

弧形开孔可以用于容纳电加热体，电加热体可以随弧形开孔与位于圆形开孔中的电芯相对设置，电加热体产生的热量可以传递至电芯的周侧，实现对电芯的高效加热。

在一些实施例中，导电线路包括第一主线路、第二主线路以及N个加热支线，N为大于1的整数；

P个电加热体分布于N个加热支线中，N个加热支线并联在第一主线路与第二主线路之间。

将P个点加热体分布于N个加热支线中，这N个加热支线可以并连接在第一主线路与第二主线路，如此，当N个加热支线中的部分加热 支线发生损坏时，还可以通过其他加热支线中连接的电加热体进行加热，提高电芯加热组件的工作可靠性。与此同时，设置N个并联的加热支线，也有助于提升电芯加热组件的整体加热效率。

在一些实施例中，Q个第一支撑部阵列布置于基体中，任两个相邻的第一支撑部之间均存在第一间隙，P个电加热体中的至少部分设置于第一间隙处。

P个电加热体中的至少部分设置在相邻的两个第一支撑部之间的第一间隙处，有助于使得电加热体在基本上的分布比较均匀，进而能够对各个第一支撑部上的电芯进行均匀加热，提高电芯加热效果。

在一些实施例中，至少一个加热支线呈波浪线状延伸。

波浪线状的加热支线可以在各个第一间隙中蜿蜒延伸，加热支线整体上可以比较靠近第一支撑部，进而使得分布在加热支线上的电加热体也能够比较靠近第一支撑部，进而有助于提高对电芯的加热效率。

在一些实施例中，基体中还设置有至少一个导气孔。

导气孔可以释放电芯作用在基体上的应力，保证电芯的安全性。与此同时，导气孔的开设，也能够降低基体的整体重量。

第二方面，本申请提供了一种电池模组，包括：电芯组件以及如第一方面所示的电芯加热组件，电芯组件包括Q个电芯，Q个电芯设置于电芯加热组件的Q个第一支撑部上。

本实施例提供的电池模组，包括电芯组件与上述的电芯加热组件，电芯组件包括Q个电芯，Q个电芯设置于电芯加热组件的Q个第一支撑部上，如此，各个电芯均能较为同步的被周围的电加热体加热，有助于提升对电芯组件的加热效率。

在一些实施例中，电芯组件还包括汇流部件，汇流部件用于将Q个电芯的电极电连接。

通过设置汇流部件，可以将Q个电芯进行并联和/或串联，从而有助于满足各类应用场景下，用电装置对电池模组的参数需求。

在一些实施例中，电池模组还包括端盖，端盖与基体固定连接；

端盖中设置有贯穿第一端面和第二端面的Q个第一通孔，Q个电 芯的电极自第一端面穿入Q个第一通孔，并与固定连接在第二端面上的汇流部件电连接。

端盖为汇流部件提供了附着面，有助于降低汇流部件的布置难度。与此同时，端盖与基体固定连接，有助于将各个电芯限制在对应的开孔中，提高电芯组件、基体以及端盖之间装配的可靠性。

在一些实施例中，端盖中设置有贯穿第一端面和第二端面的P个第二通孔，电芯加热组件中的P个电加热体穿入P个第二通孔。

本实施例扩大电加热体与电芯之间相对朝向面，电加热体可以对电芯的周侧充分加热，提高电芯的加热效率。

在一些实施例中，电芯加热组件的电加热回路，电连接于电芯组件的正极与电芯组件负极之间。

在一些低温应用环境中，电池模组中的电池组件可以通过电加热回路加热自身，以便电池组件能够在比较合适的温度下工作，提升电池组件的工作性能。

在一些实施例中，电池模组还包括箱体与盖体，箱体中设置有容纳腔，盖体盖设于箱体上；

电芯加热组件与电芯组件均设置于容纳腔中。

盖体盖设在箱体上，可以使得容纳腔成为比较封闭的空间，以便对电芯加热组件和电芯组件形成有效保护。

第三方面，本申请提供了一种车辆，包括：发电机、起动机以及如第二方面所示的电池模组；

发电机、起动机以及电加热回路，并联在电池模组的电芯组件的正极与负极之间。

本实施例提供的车辆包括发电机、起动机以及电池模组，发电机、起动机以及电加热回路，并联在电池模组的电芯组件的正极与负极之间。电芯组件可以向起动机放电，以便启动车辆，而在车辆启动的情况下，发电机则可以向电芯组件供电，或者通过电加热回路对电芯组件加热，以使得电芯组件能够工作在适宜的温度，提高电芯组件的工作性能。

在一些实施例中，车辆还包括第一开关组件与第二开关组件，电 芯组件的正极与第一开关组件的第一端均连接第一节点，第二开关组件与电加热回路串联于第一节点与电芯组件的负极之间，发电机与起动机并联于第一开关组件的第二端与电芯组件的负极之间。

本实施例中，通过设置第一开关组件与第二开关组件，能够满足不同环境温度下对电芯组件的加热需求。

在一些实施例中，车辆还包括电池管理系统，电池管理系统电连接第一开关组件与第二开关组件。

在本实施例中，将BMS与上述的第一开关组件和第二开关组件进行电连接，以便对这些开关组件的开关状态进行控制，如此，可以避免在车辆中引入额外的控制模块，进而降低车辆配置成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一些实施例的电芯加热组件的结构示意图；

图2是本申请一些实施例的电芯加热组件的局部放大结构示意图；

图3是本申请一些实施例的电池模组的结构示意图；

图4是本申请一些实施例的端盖的结构示意图；

图5是本申请一些实施例的电池模组的分解结构示意图；

图6是本申请一些实施例的电池模组的主视结构示意图；

图7是本申请一些实施例的电池模组的俯视结构示意图；

图8是本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图9是本申请一些实施例的车辆的又一结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：100-电芯加热组件、110-基体、111-第一支撑部、112-第二支撑部、120-电加热回路、121-电加热体、122-导电线路、1221-第一主线路、1222-第二主线路、1223-加热支线、 12231-弧形导向、130-导气孔、200-电池模组、210-电芯组件、211-电芯、220-端盖、221-第一通孔、222-第二通孔、223-第三通孔、230-汇流部件、240-箱体、250-盖体、310-发电机、320-起动机、331-第一开关组件、332-第二开关组件、340-电池管理系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以 上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

通常来说，对于锂电池等类型的电池，工作环境对其工作性能有着较大的影响。以锂电池在电动汽车中的应用为例，当电动汽车在低温环境下启动时，若不对锂电池进行预热，则极大可能造成电动汽车无法启动。

当然，在实际应用中，不仅仅是锂电池，对于其他类型的电池，比如钠离子电池或镁离子电池等，也可能存在加热的需求。为了简化描述，以下将主要以电池为锂电池为例进行说明。

从市场形势的发展来看，锂电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于电动汽车、电动自行车、电动摩托车等电动交通工具中，而且被广泛地应用在水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及军事装备和航空航天等多个领域。

在各个应用领域中，均有可能存在对锂电池加热的需求。发明人在研发中发现，不同形式的锂电池，加热结构与加热效率均存在一定的差异。

以圆柱形的锂电池为例，在例如蓄电池或者动力电池等电池模组中，可能包括多个圆柱形的锂电池并联和/或串联，每个锂电池可以简称为 一个电芯。

一种常用的对电池模组中的电芯加热的结构为：在电芯的轴侧设置加热结构，比如，在电芯的极片上贴设加热片等。然而，由于电芯热传导性较差，电芯的轴向长度较大，导致电芯整体加热速率较低，难以满足电芯高效加热需求。

另一种常用的加热结构则为在电池模组中设置水热回路，通过加热液体，由液体将热量传导至电芯，以实现对电芯的加热。然而，水热回路的设置，造成电池模组的整体结构比较复杂。

相关技术中，也提出了在圆柱形的电芯周侧设置整体结构的加热片的方案，然而，这些整体结构的加热片需要根据电芯的阵列排布方式与排布尺寸进行设计，通用性较差，加热片的结构也比较复杂，加工难度较大。

为解决相关技术中存在的问题，本申请实施例提出了一种电芯加热组件、电池模组及车辆。

其中，电芯加热组件可以应用在电池模组中，以对电池模组中的电芯进行加热。

电池模组则可以应用在使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

本申请实施例中，车辆可以作为一种用电装置应用上述的电池模组，该车辆具体可以是电动汽车、油电混合动力汽车或者其他类型的应用到电池模组的车辆，此处不做具体限定。

以下将首先针对本申请实施例提供的电芯加热组件进行说明。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的电芯加热组件100，包括基体110与电加热回路120。

其中，基体110上设置有Q个第一支撑部111与P个第二支撑部112，每个第一支撑部111用于支撑一个电芯211。电加热回路120包括P 个电加热体121与导电线路122，导电线路122与P个电加热体121电连接；P个电加热体121和导电线路122设置在基体110上；每个第二支撑部112用于支撑一个电加热体121；每个第一支撑部111的周围设置有至少一个电加热体121和第二支撑部112；

P和Q均为大于1的整数。

基体110可以是用于对电芯211与电加热回路120进行支撑的结构。比如，该基体110可以具有一定的刚度，以便对电芯211与电加热回路120进行支撑与固定，与此同时，在受到挤压碰撞时，基体110可以具体较好的抵抗形变的能力。

在一些示例中，基体110可以采用绝缘材料制成，且具有一定的导热性能，在电加热回路120工作的过程中，基体110可以将电加热体121上产生的热量传导至电芯211。当然，在另一些示例中，该基体110也可以包括导电材料，避免对电芯211的工作造成干扰即可。

基体110上设置有Q个第一支撑部111与P个第二支撑部112，其中，第一支撑部111与第二支撑部112可以是开孔、开槽以及支座等结构中的至少一种。换而言之，第一支撑部111的数量为多个，这些第一支撑部111的构造可以相同也可以存在不同；同理，第二支撑部112的数量为多个，这些第二支撑部112的构造可以相同也可以存在不同；而第一支撑部111与第二支撑部112之间的具体构造可以相同也可以存在不同。

每个第一支撑部111用于支撑一个电芯211，在一些示例中，电芯211可以是锂离子电池、锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池等等，此处不做具体限定。至于电芯211的形状，可以是圆柱形、长方形或者其他形状等。

为了简化说明，以下将主要以电芯211的形状为圆柱形为例进行说明。

如上文所示的，第一支撑部111可以是开孔或开槽，则第一支撑部111对电芯211的支撑形式，可以体现在电芯211固定在这些开孔或开槽中，具体的固定方式可以是嵌设、粘结或者其他方式等。

而第一支撑部111为支座时，第一支撑部111对电芯211的支撑 形式，可以是体现在通过卡接、粘结或者其他方式，将电芯211固定在支座上。

电加热回路120可以是用于对电芯211进行加热的电回路。其中，电加热回路120中的电加热体121可以是具有较高电阻的导电元件，在导电元件与电源接通的情况下，可以将电能转化为热能，从而加热电芯211。至于电源，可以是第一支撑部111所支撑的电芯211，也可以是外部电源，此处不做具体限定。

电加热回路120可以包括P个电加热体121，也就是说电加热体121的数量可以为多个。导电线路122则可以用于电连接不同的电加热体121，或者将电加热体121与上述的电源进行电连接。

上述的P个电加热体121可以通过导向线路进行并联和/或串联，具体的连接方式，可以根据需要进行设置，此处不做一一举例。

在一些示例中，导电线路122可以是软质的导线，也可以是硬质的导电结构。

导电线路122与电加热体121均设置在基体110上。其中，电加热体121可以是设置在第二支撑部112上的，至于电加热体121与第二支撑部112之间的连接方式，可以是和电芯211与第一支撑部111之间的连接方式相似的，此处不做赘述。

在一些示例中，导电线路122则可以是粘结在基体110上，比如，导电线路122为软质的导线时，可以粘结在基体110的表面上。

而在另一些示例中，导电线路122则可以是穿设在基体110中，比如，上述的第二支撑部112可以是开孔，导电线路122可以是注塑在基体110中，并且可以与插入至第二支撑部112中的电加热体121电连接。

当然，以上是对导电线路122与基体110的连接方式的一些举例说明，在实际应用中，两者的连接方式可以根据需要进行选择，此处可不做具体限定。

每个第一支撑部111的周围设置有至少一个电加热体121和第二支撑部112。

P个电加热体121可以是设置在P个第二支撑部112上的，一个 第一支撑部111的周围设置至少一个电加热体121，可以认为在该第一支撑部111的周围相应设置有至少一个第二支撑部112。

结合一些举例，第一支撑部111与第二支撑部112可以是支座，一个第一支撑部111周围设置有多个第二支撑部112，多个第二支撑部112围绕该第一支撑部111设置，则设置在这多个第二支撑部112上的多个电加热体121可以围绕在设置在第一支撑部111上的电芯211，在电芯211周向的不同角度位置对电芯211进行加热。

在另一些示例中，上述第一支撑部111与第二支撑部112也可以是开孔，一个第二支撑部112可以是设在第一支撑部111的径向一侧，或者多个第二支撑部112可以围绕该第一支撑部111设置。

在实际应用中，当电加热体121接通电源产生热量时，热量可以通过热传导或者热对流的方式，传递至设置在周围的第一支撑部111上的电芯211。

本申请实施例提供的电芯加热组件100，包括基体110与电加热回路120，基体110上设置有Q个第一支撑部111与P个第二支撑部112，每个第一支撑部111用于支撑一个电芯211，电加热回路120包括P个加热体与导电线路122，每个第二支撑部112用于支撑一个电加热体121，各个电加热体121可以独立地安装在各第二支撑部112上，并通过设置在基体110上的导电线路122电连接，如此，可以避免需要根据基体110的构造对电加热体121进行整体复杂设计，进而可以简化电加热体121的结构，降低电加热体121的加工难度，提升电加热体121的通用性；与此同时，每个第一支撑部111的周围设置有至少一个电加热体121和第二支撑部112，如此，可以使得设置各个第一支撑部111上的电芯211能够被周围的电加热体121加热，这样可根据电芯211的布置方式灵活的调整电加热体121的布置位置，保证对电芯211的加热效率。

根据本申请的一些实施例，导电线路122嵌设于基体110中，导电线路122穿过第二支撑部112并与电加热体121电连接。

导电线路122嵌设于基体110中，可以是导电线路122固定在基体110中预先开设的开孔中；或者，上述的基体110可以浇筑或者注塑成 型，而导电线路122可以是在基体110成型时固定在基体110中的。

导电线路122可以穿过第二支撑部112，比如，第二支撑部112可以是开设在基体110上的开孔，则导电线路122可以贯穿开孔的内壁；再比如，第二支撑部112可以是支座，则导电线路122可以贯穿该支座。

导电线路122穿过第二支撑部112与电加热体121电连接，两者之间电连接的方式可以是接触连接或者通过各种形式的接口连接等。

本实施例中，导电线路122嵌设在基体110中，有助于提高导电线路122与基体110的连接可靠性，同时也避免导电线路122过多暴露于基体110外部影响电芯211等结构的装配。

根据本申请的一些实施例，导电线路122为印制电路板线路(Printed Circuit Board，PCB)。

PCB可以认为是硬质的导电结构。比如，PCB可以包括绝缘底板与导电线，导电线固定在硬质的绝缘底板中，且导电线贯穿绝缘底板的至少一个表面，并形成多个可用于电连接的触点。

举例来说，当两个电加热体121分别与一个PCB上的两个触点接触时，PCB可以将这两个电加热体121电连接。当然，在实际应用中，PCB也可以用于连接电加热体121与电源等，此处不做一一举例说明。

本实施例中，导电线路122为PCB，可以提高导电线路122的强度，有效避免导电线路122损坏；与此同时，当导电线路122通过接触或者焊接等方式与电加热体121电连接时，硬质的导电线路122也有助于使得两者能够保持可靠接触。

根据本申请的一些实施例，如图1和图2所示，第二支撑部112为弧形开孔；第一支撑部111为圆形开孔；设置在第一支撑部111的周围的第二支撑部112，与第一支撑部111同心布置。

在一些示例中，上述的第二支撑部112与第一支撑部111可以是开设在基体110的端面上的开孔，这些开孔可以是盲孔，也可以是通孔，或者兼而有之。

在另一些示例中，第一支撑部111与第二支撑部112可以开设在同一个端面上；或者，第一支撑部111可以开设在一个端面上，而第二支 撑部112可以开设在与该端面相对的另一个端面上。

其中，第一支撑部111为圆形开孔，可以用于容纳圆柱形的电芯211。在一些举例中，电芯211可以是嵌设在圆形开孔中，或者与圆形开孔的内壁粘结等等。

第二支撑部112为弧形开孔，设置在一个圆形开孔周围的弧形开孔，可以与该圆形开孔同心布置。

弧形开孔可以用于容纳电加热体121，电加热体121可以随弧形开孔与位于圆形开孔中的电芯211相对设置，电加热体121产生的热量可以传递至电芯211的周侧，实现对电芯211的高效加热。

在一些示例中，第一支撑部111与其周围的第二支撑部112可以是相互隔离，也可以是相互连通的。在第一支撑部111与第二支撑部112相互隔离的情况下，电加热体121产生的热量可以通过基体110传导至电芯211；而在第一支撑部111与第二支撑部112相互连通的情况下，电加热体121产生的热量可以直接传导或者热对流的方式传递至电芯211。

本实施例通过对第一支撑部111与第二支撑部112形状与相对位置的设计，能够使得电加热体121与电芯211之间也可以具体较大相对朝向面，进而使得电加热体121上产生的热量能够比较高效地传递至电芯211。

导电线路122包括第一主线路1221、第二主线路1222以及N个加热支线1223，N为大于1的整数；

P个电加热体121分布于N个加热支线1223中，N个加热支线1223并联在第一主线路1221与第二主线路1222之间。

第一主线路1221与第二主线路1222可以认为是连接电源的主干路，结合上文举例，在实际应用中，该电源可以是设置在第一支撑部111上的电芯211，也可以是外部电源，此处不做具体限定。

导电线路122包括N个加热支线1223，而P个电加热体121则分布在这N个加热支线1223中。

结合上文，导电线路122与电加热体121均可以设置在基体110上，且电加热体121与导电线路122电连接。本实施例中，加热支线1223 具体也可以是设置在基体110上的导线或者PCB等。

比如，一个加热支线1223可以包括多个PCB，以便与将分配到该加热支线1223中的电加热体121电连接至第一主线路1221与第二主线路1222。

换而言之，P个电加热体121分布在N个加热支线1223中，可以认为每一个加热支线1223上中可以电连接有至少一个电加热体121。

在一些举例中，当一个加热支线1223上分布有多个电加热体121时，这些电加热体121可以是串联的。当然，在另一些举例中，一个加热支线1223上分布有多个电加热体121时，这多个电加热体121中也可以同时存在串联与并联的连接结构。

本实施例中，将P个点加热体分布于N个加热支线1223中，这N个加热支线1223可以并连接在第一主线路1221与第二主线路1222，如此，当N个加热支线1223中的部分加热支线1223发生损坏时，还可以通过其他加热支线1223中连接的电加热体121进行加热，提高电芯加热组件100的工作可靠性。与此同时，设置N个并联的加热支线1223，也有助于提升电芯加热组件100的整体加热效率。

根据本申请的一些实施例，如图1所示，Q个第一支撑部111阵列布置于基体110中，任两个相邻的第一支撑部111之间均存在第一间隙，P个电加热体121中的至少部分设置于第一间隙处。

Q个第一支撑部111阵列布置在基体110中，在一些举例中，Q个第一支撑部111可以是呈矩形阵列布置的；或者，也可以是在多个半径不同的同心圆上沿圆形阵列布置的；或者，还可以是六边形阵列布置的等等，此处不作具体限定。

Q个第一支撑部111中，任两个相邻的第一支撑部111之间可以存在第一间隙。比如，当第一支撑部111为开孔时，该第一间隙处可以是基体110的一部分；当第一支撑部111为支座时，该第一间隙处可以是以通道的形式存在。

P个电加热体121的至少部分设置于第一间隙处，换而言之，这P个电加热体121可以是全部或者部分设置在第一间隙处。

如图2所示，在一个示例中，电加热体121通常可以是设置在第一间隙处的，但是在阵列最外侧的第一支撑部111的周围，一些电加热体121也可以是位于第一支撑部111的阵列的外侧的，这些电加热体121则并非是位于第一间隙中。

实际应用中，在满足能够对各个第一支撑部111中的电芯211进行加热的前提下，P个电加热体121也可以是全部位于上述的第一间隙处。

本实施例中，P个电加热体121中的至少部分设置在相邻的两个第一支撑部111之间的第一间隙处，有助于使得电加热体121在基本上的分布比较均匀，进而能够对各个第一支撑部111上的电芯211进行均匀加热，提高电芯211加热效果。

在一些实施方式中，位于第一间隙中的电加热体121可以避让第一间隙的最窄处，如此，可以有效避免设置电加热体121的设置导致第一支撑部111之间的间距增大，进而有助于减小电芯加热组件100的整体尺寸。

根据本申请的一些实施例，至少一个加热支线1223呈波浪线状延伸。

加热支线1223呈波浪线状延伸，可以是指加热支线1223在长度方向上形状周期性变化。

如图2所示，加热支线1223可以包括多个弧形导线12231，这些弧形导线12231依次设置在基体110上，在长度方向上可以呈间断的波浪线状。其中，此处的弧形导线12231，可以是嵌设在基体110中的软质导线，也可以是硬质的PCB等。

而在一些举例中，若第二支撑部112为弧形开孔的情况下，一个加热支线1223中的弧形导线12231与第二支撑部112相互连接，在长度方向上可以呈连续的波浪线形。

波浪线状的加热支线1223的延伸方向，可以根据需要进行设定。比如，波浪线状的加热支线1223可以是沿着基体110的长度方向或者宽度方向延伸的。

再比如，如图1和图2所示，波浪线状的加热支线1223在基体110上可以是斜向延伸的。具体地，若将第i行、第j的第一支撑部111记为(i,j)，则该斜向延伸的加热支线1223，可以是依次从(i,j)与(i,j+1)之间的间隙、(i,j+1)与(i+1,j+1)之间的间隙、(i+1,j+1)与(i+1,j+2)之间的间隙穿过。该斜向延伸的加热支线1223中，拐点附近的曲率变化可以比较平缓，相应地，加热支线1223与电加热体121也易于加工得到。i，j均为正整数。

在Q个第一支撑部111呈阵列布置在基体110上的情况下，波浪线状的加热支线1223可以在各个第一间隙中蜿蜒延伸，加热支线1223整体上可以比较靠近第一支撑部111，进而使得分布在加热支线1223上的电加热体121也能够比较靠近第一支撑部111，进而有助于提高对电芯211的加热效率。

此外，加热支线1223在长度方向上形状周期性变化，也使得分布在各加热支线1223中的电加热体121的形状周期性变化，各个电加热体121的形状可以一致，有助于电加热体121的模块化生产，降低电加热体121的设计加工难度。

根据本申请的一些实施例，如图1所示，基体110中还设置有至少一个导气孔130。

导气孔130可以是盲孔或者通孔，其横截面形状可以是圆形、矩形开孔或者弧形等，此处不做具体限定。

在一些举例中，第一支撑部111可以为开孔，导气孔130与第一支撑部111可以设置在基体110的同一表面或者不同表面上。

在另一些举例中，在P个第一支撑部111阵列布置在基体110上时，导气孔130可以设置在P个第一支撑部111之间的间隙中。

当位于第一支撑部111中的电芯211因温度变化发生体积变化时，导气孔130可以释放电芯211作用在基体110上的应力，保证电芯211的安全性。与此同时，导气孔130的开设，也能够降低基体110的整体重量。

如图3至图5所示，本申请实施例还提供了一种电池模组200，包括电芯组件210与上述的电芯加热组件100。

电芯组件210包括Q个电芯211，Q个电芯211设置于电芯加热组件100的Q个第一支撑部111上。

电芯211可以是锂电池、钠离子电池或镁离子电池等，此处不做具体限定。

电芯加热组件100包括基体110，基体110上设置有Q个第一支撑部111，第一支撑部111可以是开孔、开槽或者支座等，此处亦不做具体限定。

以第一支撑部111为开孔为例，电芯211设置在第一支撑部111上，可以是将电芯211嵌设于开孔中。

以第一支撑部111为支座为例，电芯211设置在第一支撑部111上，可以是将电芯211通过卡扣、粘结获取其他方向固定在支座上。

电池模组200包括Q个电芯211，每一个电芯211可以设置在一个第一支撑部111上。

本实施例提供的电池模组200，包括电芯组件210与上述的电芯加热组件100，电芯组件210包括Q个电芯211，Q个电芯211设置于电芯加热组件100的Q个第一支撑部111上，如此，各个电芯211均能较为同步的被周围的电加热体121加热，有助于提升对电芯组件210的加热效率。

此外，该电池模组200是包括了上述电芯加热组件100的电池模组200，电芯加热组件100的相关实施例，同样适用于该电池模组200的实施例，并能取得同样的有益效果，此处不再赘述。

根据本申请的一些实施例，如图3和图5所示，电芯组件210还包括汇流部件230，汇流部件230用于将Q个电芯211的电极电连接。

汇流部件230可以是例如铜、铁、铝获取其他类型材料的导电结构，可以用于对不同电芯211之间的电极进行电连接。

汇流部件230的构造也可以根据需要选择，比如，可以是片状的巴片，或者是导线与接头的构造等等。

汇流部件230也可以预先固定在基体110中，比如，可以嵌设或者注塑在基体110中。或者，汇流部件230也可以是单独存在，其可以与 电芯组件210电连接，并与电芯组件210同步装配至基体110上。

通过设置汇流部件230，可以将Q个电芯211进行并联和/或串联，从而有助于满足各类应用场景下，用电装置对电池模组200的参数需求。

根据本申请的一些实施例，如图3和图4所示，电池模组200还包括端盖220，端盖220与基体110固定连接；

端盖220中设置有贯穿第一端面和第二端面的Q个第一通孔221，Q个电芯211的电极自第一端面穿入Q个第一通孔221，并与固定连接在第二端面上的汇流部件230电连接。

端盖220可以是绝缘材料，或者端盖220可以主要由铁、铜、铝或者其他刚性导电材料组成，但端盖220中的导电材料可以通过绝缘层与汇流部件230连接。

端盖220与基体110的固定方式，以及汇流部件230与端盖220的固定方式，可以是紧固件连接、卡合、粘结或者嵌套连接等，此处不做具体限定。

Q个电芯211设置在基座的Q个第一支撑部111上，这Q个电芯211可以相对基座的外表面存在凸起，凸起的部分可以穿入到端盖220的Q个第一通孔221中。

比如，第一支撑部111可以是开孔，电芯211的高度可以大于第一支撑部111的深度，使得电芯211的一部分高出基体110的外端面。当端盖220固定连接在基体110上时，电芯211高出基体110外端面的部分可以从端盖220的第一端面伸入到第一通孔221中，并与设置在端盖220的第二端面上的汇流部件230电连接。

当然，第一支撑部111也可以是支座等，电芯211设置在支座上时，也可以相对基座的外表面凸起，从而伸入到端盖220中的通孔中，并与汇流部件230电连接。

本实施例中，端盖220为汇流部件230提供了附着面，有助于降低汇流部件230的布置难度。与此同时，端盖220与基体110固定连接，有助于将各个电芯211限制在对应的开孔中，提高电芯组件210、基体110 以及端盖220之间装配的可靠性。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，端盖220中设置有贯穿第一端面和第二端面的P个第二通孔222，电芯加热组件100中的P个电加热体121穿入P个第二通孔222。

本实施例中，在电芯211部分穿入到端盖220的第一通孔221中的情况下，在端盖220中设置第二通孔222，并使得电加热体121部分穿入至第二通孔。如此，可以扩大电加热体121与电芯211之间相对朝向面，电加热体121可以对电芯211的周侧充分加热，提高电芯211的加热效率。

在一些实施方式中，如图4所示，端盖220上还可以开设有与导气孔130对应的开孔，比如，该开孔可以是如图4中所示的第三通孔223。第三通孔223的设置，有助于释放端盖220中产生的应力，并减小端盖220整体重量。

根据本申请的一些实施例，电芯加热组件100的电加热回路120，电连接于电芯组件210的正极与电芯组件210负极之间。

电芯组件210包括Q个电芯211，电芯组件210的正极，可以是Q个电芯211电连接后的总正极，也可以是部分电芯211电连接后的正极。类似地，电芯组件210的负极，可以是Q个电芯211电连接后的总负极，也可以是部分电芯211连接后的负极。

电芯加热组件100的电加热回路120可以包括上述的电加热体121与导电线路122，电加热体121可以通过导向线路接入到电芯组件210的正极与负极之间。如此，在一些低温应用环境中，电池模组200中的电池组件可以通过电加热回路120加热自身，以便电池组件能够在比较合适的温度下工作，提升电池组件的工作性能。

根据本申请的一些实施例，如图5至图7所示，电池模组200还包括箱体240与盖体250，箱体240中设置有容纳腔，盖体250盖设于箱体240上；

电芯加热组件100与电芯组件210均设置于容纳腔中。

箱体240中设置有容纳腔，可以用于容纳电芯加热组件100和电 芯组件210。相应地，箱体240的形状或者容纳腔的形状，可以是与容纳电芯加热组件100和电芯组件210装配后的外形是相匹配的。

比如，箱体240可以是呈长方体形状的，容纳腔为通过在箱体240一个端面上开设矩形开孔得到。当然，在实际应用中，箱体240也可以整体呈圆柱形或者其他形状等，此处不做具体限定。

箱体240与盖体250可以是具有一定强度的结构。

盖体250盖设在箱体240上，可以使得容纳腔成为比较封闭的空间，以便对电芯加热组件100和电芯组件210形成有效保护。

盖体250与箱体240的连接方式，可以是通过紧固件连接，或者是卡合连接、粘结、焊接等等，此处不做具体限定。

本申请实施例还提供了一种车辆，如图8所示，车辆包括：发电机310、起动机320以及上述的电池模组200；

发电机310、起动机320以及电加热回路120，并联在电池模组200的电芯组件210的正极与负极之间。

车辆可以是电动汽车、油电混合动力汽车或者其他可基于电池模组200进行启动的车辆，此处不做具体限定。

起动机320可以用于将电能转化为机械能，可以用于启动发动机。具体来说，起动机320可以连接在电芯组件210的正负极之间，在与电芯组件210导通的情况下，将来自电芯组件210的电能转换为机械能。

发电机310则可以用于将机械能转化为电能，并对电芯组件210进行充电。

当然，发电机310与电加热回路120之间也可以组成回路，发电机310产生的电能也可以用于进一步对电芯组件210进行加热。

本实施例提供的车辆包括发电机310、起动机320以及电池模组200，发电机310、起动机320以及电加热回路120，并联在电池模组200的电芯组件210的正极与负极之间。电芯组件210可以向起动机320放电，以便启动车辆，而在车辆启动的情况下，发电机310则可以向电芯组件210供电，或者通过电加热回路120对电芯组件210加热，以使得电芯组件210能够工作在适宜的温度，提高电芯组件210的工作性能。

此外，该车辆是包括了上述电池模组200的车辆，电池模组200的相关实施例，同样适用于该车辆的实施例，并能取得同样的有益效果，此处不再赘述。

结合一个应用场景，当用户进行整车启动时，电芯组件210给起动机320放电，起动机320进行工作，带动发动机进行工作，从而带动发电机310进行工作，此时发电机310进行整车放电，且电流可以到电加热回路120，如此，在低温环境下，发动机进行预热时，电芯组件210同步得到加热，从而使电芯组件210在适宜工作温度。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，车辆还包括第一开关组件331与第二开关组件332，电芯组件210的正极与第一开关组件331的第一端均连接第一节点S1，第二开关组件332与电加热回路120串联于第一节点S1与电芯组件210的负极之间，发电机310与起动机320并联于第一开关组件331的第二端与电芯组件210的负极之间。

第一开关组件331可以包括一个或者多个开关，而开关则可以是继电器、晶体管或者其他类型开关管中的至少一种，也就是说，第一开关组件331中开关的数量与类型可以根据需要进行组合。

类似地，第二开关组件332中开关的数量与类型可以根据需要进行组合。

第一开关组件331可以认为是设置在发电机310和起动机320并联后的主干路上，在第一开关组件331导通的情况下，电芯组件210可以向起动机320供电，以启动车辆。与此同时，在车辆启动后，发电机310也可以对电芯组件210进行充电。

第二开关组件332与电加热回路120串联，在第二开关组件332导通的情况下，电加热回路120可以由电芯组件210或者发电机310供电，进而对电芯组件210进行加热。

在一个应用举例中，当环境温度低于第一预设值时，可以先使得第二开关组件332导通，保持第一开关组件331断开，则电芯组件210可以向电加热回路120供电，以加热自身。在电芯组件210温度升高到第一预设值时，可以使得第一开关组件331导通，通过起动机320启动车辆， 后续可以通过发电机310对电芯组件210充电，同时，发电机310向电加热回路120供电，以继续加热电芯组件210。

在另一个应用例中，当环境温度高于第一预设值，但低于第二预设值时，可以同步导通第一开关组件331与第二开关组件332，在启动车辆后，通过发电机310向电加热回路120供电，以继续加热电芯组件210。

在又一应用例中，当电芯组件210的温度加热至高于第二预设值时，可以控制第二开关组件332断开，停止对电芯组件210加热。

在又一应用例中，当环境温度高于第二预设值时，可以导通第一开关组件331，保持第二开关组件332断开，无需对电芯组件210进行加热。

可见，本实施例中，通过设置第一开关组件331与第二开关组件332，能够满足不同环境温度下对电芯组件210的加热需求。

根据本申请的一些实施例，当环境温度低于第一预设值或者第二预设值时，除了可以通过电加热回路120对电芯组件210，还可以利用电芯211的内部阻抗进行预加热。

换而言之，该实施例中，可以在电芯211的内部和外部同时进行加热，有效提高电芯组件210的加热效率。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，车辆还包括电池管理系统340(Battery Management System，BMS)，BMS电连接第一开关组件331与第二开关组件332。

通常来说，BMS可以用于对车辆中的电池进行管理，例如监测上述电芯组件210的输出电压、荷电状态等等，此处不做具体说明。

在本实施例中，将BMS与上述的第一开关组件331和第二开关组件332进行电连接，以便对这些开关组件的开关状态进行控制，如此，可以避免在车辆中引入额外的控制模块，进而降低车辆配置成本。

根据本申请的一些实施例，如图9所示，本申请提供了一种车辆，包括电芯组件210、电加热回路120、BMS、发电机310以及起动机320。其中，电芯组件210、电加热回路120以及BMS均可以是电池模组 200的组成部分。电加热回路120、发电机310以及起动机320相互并联。

电芯组件210的正极与第一节点S1之间设置有保险丝FUSE。电芯组件210的负极与第二节点S2之间串联有分流电阻SHUNT和第四开关K4。电加热回路120与第二开关K2串联在第一节点S1与第二节点S2之间，其中，第二开关K2对应了上述的第二开关组件332。

电池模组200可以具有正极接口(+)和负极接口(-)，在第一节点S1与正极接口之间可以设置有第一开关组件331，第二节点S2可以与负极接口直接连接。

第一开关组件331可以包括并联的第一开关K1与开关管MOSFET，第一开关K1可以是继电器等开关结构。换而言之，第一开关组件331可以由多种类型的开关结构并联得到，通过冗余构造提升电池模组200的工作可靠性。

在一个示例中，第一开关组件331、第二开关K2以及第四开关K4的通断均可以由BMS控制。

发电机310以及起动机320可以并联在正极接口与负极接口之间，在起动机320所在支路上设置有与起动机320串联的第三开关K3，在车辆启动时，可以闭合第三开关K3，而且车辆启动完成后，可以断开第三开关K3。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1. 一种电芯加热组件，包括：

   基体，所述基体上设置有Q个第一支撑部与P个第二支撑部，每个第一支撑部用于支撑一个电芯；

   电加热回路，所述电加热回路包括P个电加热体与导电线路，所述导电线路与所述P个电加热体电连接；所述P个电加热体和所述导电线路设置在所述基体上；每个所述第二支撑部用于支撑一个所述电加热体；每个所述第一支撑部的周围设置有至少一个所述电加热体和所述第二支撑部；

   P和Q均为大于1的整数。
2. 根据权利要求1所述的电芯加热组件，其中，所述导电线路嵌设于所述基体中，所述导电线路穿过所述第二支撑部并与所述电加热体电连接。
3. 根据权利要求1所述的电芯加热组件，其中，所述导电线路为印制电路板线路。
4. 根据权利要求1所述的电芯加热组件，其中，所述第二支撑部为弧形开孔；

   所述第一支撑部为圆形开孔；

   设置在所述第一支撑部的周围的第二支撑部，与所述第一支撑部同心布置。
5. 根据权利要求1所述的电芯加热组件，其中，所述导电线路包括第一主线路、第二主线路以及N个加热支线，N为大于1的整数；

   所述P个所述电加热体分布于所述N个加热支线中，所述N个加热支线并联在所述第一主线路与所述第二主线路之间。
6. 根据权利要求5所述的电芯加热组件，其中，Q个所述第一支撑部 阵列布置于所述基体中，任两个相邻的第一支撑部之间均存在第一间隙，P个所述电加热体中的至少部分设置于所述第一间隙处。
7. 根据权利要求5所述的电芯加热组件，其中，至少一个所述加热支线呈波浪线状延伸。
8. 根据权利要求1所述的电芯加热组件，其中，所述基体中还设置有至少一个导气孔。
9. 一种电池模组，包括：电芯组件以及如权利要求1至8中任一项所述的电芯加热组件，所述电芯组件包括Q个电芯，所述Q个电芯设置于所述电芯加热组件的Q个第一支撑部上。
10. 根据权利要求9所述的电池模组，其中，所述电芯组件还包括汇流部件，所述汇流部件用于将所述Q个电芯的电极电连接。
11. 根据权利要求10所述的电池模组，其中，所述电池模组还包括端盖，所述端盖与所述基体固定连接；

    所述端盖中设置有贯穿第一端面和第二端面的Q个第一通孔，所述Q个电芯的电极自所述第一端面穿入所述Q个第一通孔，并与固定连接在所述第二端面上的所述汇流部件电连接。
12. 根据权利要求11所述的电池模组，其中，所述端盖中设置有贯穿第一端面和第二端面的P个第二通孔，所述电芯加热组件中的P个电加热体穿入所述P个第二通孔。
13. 根据权利要求9所述的电池模组，其中，所述电芯加热组件的电加热回路，电连接于所述电芯组件的正极与所述电芯组件负极之间。
14. 根据权利要求9所述的电池模组，其中，所述电池模组还包括箱体与盖体，所述箱体中设置有容纳腔，所述盖体盖设于所述箱体上；

    所述电芯加热组件与所述电芯组件均设置于所述容纳腔中。
15. 一种车辆，包括：发电机、起动机以及如权利要求9至14中任一 项所述的电池模组；

    所述发电机、所述起动机以及电加热回路，并联在所述电池模组的电芯组件的正极与负极之间。
16. 根据权利要求15所述的车辆，其中，所述车辆还包括第一开关组件与第二开关组件，所述电芯组件的正极与所述第一开关组件的第一端均连接第一节点，所述第二开关组件与所述电加热回路串联于所述第一节点与所述电芯组件的负极之间，所述发电机与所述起动机并联于所述第一开关组件的第二端与所述电芯组件的负极之间。
17. 根据权利要求16所述的车辆，其中，所述车辆还包括电池管理系统，所述电池管理系统电连接所述第一开关组件与所述第二开关组件。