[發明專利]電池模組激光焊接質量評估方法及裝置

在審

• 申請號: 201810901203.6
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109175735A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 王克堅;曹瑜琦
• 申請（專利權）人: 北京長城華冠汽車科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 衣淑鳳;宋志強

本發明提出電池模組激光焊接質量評估方法及裝置。方法包括：在對電池模組進行激光焊接的過程中，對焊接過程中正、負極極耳上的焊縫激光產生的電信號進行采樣，得到分別針對正、負極極耳上的焊縫激光的多組采樣電壓和電流值，分別計算對應的正、負極極耳上的焊縫激光的實際輸出功率；判斷是否滿足：正極極耳上的焊縫激光的每個實際輸出功率都位于預設的正極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍內，且，負極極耳上的焊縫激光的每個實際輸出功率都位于預設的負極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍內，若滿足，則確定焊接質量合格；否則，確定焊接質量不合格。本發明實現了對電池模組激光焊接質量的評估。

技術領域

本發明涉及電池模組焊接技術領域，尤其涉及電池模組激光焊接質量評估方法及裝置。

背景技術

激光焊是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的一種高效精密的焊接方法。激光焊接不需要真空環境，可以在保護氣氛下進行，也可以不用保護氣氛，因而可簡化工序和降低成本。

軟包鋰離子電池通過不同的串并聯方式組成電池模組，電池極耳的焊接接頭形式為兩層或多層層疊焊，通過激光穿透并熔化層疊母材，形成焊接接頭。

圖1為一種電池模組的結構示意圖，其中，11為軟包鋰離子動力電池，12為正極極耳(鋁)，13為激光焊焊縫，14為負極極耳(銅)，15為電池框，16為銅嵌件，17為鋁嵌件。

在對電池模組進行激光焊時，將軟包鋰離子動力電池11與電池框15組裝好，電池正極極耳12與鋁嵌件17貼合，負極極耳14與銅嵌件16貼合，然后用激光焊機分別對電池正極極耳12與鋁嵌件17、負極極耳14與銅嵌件16進行激光焊，激光穿透電池極耳，將極耳與嵌件熔合形成焊縫13。

焊縫可以依照電池模組的需求被設置成任意形式，如可以是一條或者多條直線焊縫，或者一條或者多條曲線焊縫。

圖2為一種電池模組極耳焊縫外觀示意圖，其中，21為負極第一條焊縫，22為負極第二條焊縫，23為正極第一條焊縫，24為正極第二條焊縫。

激光焊接參數是決定焊接能力、焊接質量的重要因素，激光焊參數包括激光輸出功率、焦點位置、焊接速度等等。

目前還未出現對電池模組激光焊接質量進行自動評估的方案。

發明內容

本發明提供電池模組激光焊接質量評估方法及裝置，以實現對電池模組激光焊接質量的自動、快速、準確評估。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電池模組激光焊接質量評估方法，該方法包括：

在對電池模組進行激光焊接的過程中，分別利用電壓互感器和電流傳感器對焊接過程中正、負極極耳上的焊縫激光產生的電信號進行采樣，得到分別針對正、負極極耳上的焊縫激光的多組采樣電壓和電流值；

根據正、負極極耳上的焊縫激光的每組采樣電壓和電流值，分別計算對應的正、負極極耳上的焊縫激光的實際輸出功率；

判斷是否滿足如下第一條件：正極極耳上的焊縫激光的每個實際輸出功率都位于預設的正極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍內，且，負極極耳上的焊縫激光的每個實際輸出功率都位于預設的負極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍內，若滿足，則確定焊接質量合格；否則，確定焊接質量不合格。

所述正極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍為[1380W，1420W]，負極極耳上的焊縫激光的合格輸出功率范圍為[1880W，1920W]。

所述判定滿足第一條件之后、確定焊接質量合格之前進一步包括：

焊接完畢后，分別采集正、負極極耳的焊縫圖像，從圖像中檢測出正、負極極耳的焊縫的實際外觀尺寸；