CN104655685B - 动力电池模块的焊接质量的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种动力电池模块的焊接质量的检测方法和装置。其中，该方法包括以下步骤：获取待检测动力电池模块的直流内阻；获取待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻；根据直流内阻、单体动力电池的内阻、待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数；以及根据检测系数检测待检测动力电池模块的焊接质量。本发明实施例的方法，可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

Description

动力电池模块的焊接质量的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池模块的焊接质量的检测方法和装置。

背景技术

为了达到预定的电压、功率和能量等级，同时为了便于安装和管理，需要将多个单体动力电池进行串联或并联以组成动力电池模块。因此，多个单体动力电池之间的电池连接必不可少，一方面多个单体动力电池之间的这种电池连接可保证动力电池模块的能量传输，另一方面也很容易引起安全事故，是造成安全事故的重要因素之一。

电池连接常用螺纹连接和焊接。其中，螺纹连接由于设计工艺简单、更换方便，且生产制造设备投入小等原因而得以广泛应用。但是，螺纹连接存在以下明显的缺陷：由于采用金属间的普通接触关系而未形成复合层，在长期使用过程中接触面上容易形成氧化层，导致接触阻抗增大；同时，螺纹连接容易受外力影响而变得松动，存在安全隐患；此外，部分设计的单体动力电池无法使用螺纹连接。而焊接可在连接的金属间形成复合层，且受外力影响小，安全性能高，性能明显优于螺纹连接，因此，目前采用焊接进行电池连接得到了更为广泛的应用，常见的焊接包括激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、高频感应焊接等，其中激光焊接和超声波焊接应用最多。

在采用焊接进行电池连接时，焊接质量的好坏是动力电池模块能够安全应用的前提。由于焊接在金属的接触面上形成了复合层，一般无法通过肉眼直接判断复合层上是否存在虚焊等不良现象。目前常见的焊接质量的检测方法包括机械力检测、测电阻检测或温升检测等。其中，机械力检测主要靠拉、撬等机械力检测焊接质量，一般只适用于个别抽检，人为因素影响很大，且存在一定的破坏性；电阻检测和温升检测受设备、材料和环境影响大，准确性差，且不利于操作。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种动力电池模块的焊接质量的检测方法，该方法可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

本发明的第二个目的在于提出一种动力电池模块的焊接质量的检测装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法，包括以下步骤：获取待检测动力电池模块的直流内阻；获取所述待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻；根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数；以及根据所述检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量。

在本发明的一个实施例中，所述获取待检测动力电池模块的直流内阻包括：将预设大小的脉冲电流施加至所述待检测动力电池模块，并持续预设时间；获取在所述待检测动力电池模块上产生的电压降；以及根据所述电压降和所述预设大小的脉冲电流获取所述直流内阻。

在本发明的一个实施例中，所述根据直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数包括：获取所述待检测动力电池模块中所述单体动力电池的串联个数和并联个数；根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述串联个数和并联个数按照以下方式获取所述检测系数，k=nR/mr，其中，k表示所述检测系数，R表示所述直流内阻，r表示所述单体动力电池的内阻，n表示所述并联个数，m表示所述串联个数。

在本发明的一个实施例中，所述根据检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量包括：判断所述检测系数是否小于预设阈值；如果小于预设阈值，则所述待检测动力电池模块的焊接质量合格；以及如果大于或等于预设阈值，则所述待检测动力电池模块的焊接质量不合格。

在本发明的一个实施例中，所述预设大小的脉冲电流由所述待检测动力电池模块的容量确定。

本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法，通过对综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻以及待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k进行分析，可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例的动力电池模块的焊接质量的检测装置，包括：第一获取模块，用于获取待检测动力电池模块的直流内阻；第二获取模块，用于获取所述待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻；第三获取模块，用于根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数；以及检测模块，用于根据所述检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量。

在本发明的一个实施例中，所述第一获取模块还用于将预设大小的脉冲电流施加至所述待检测动力电池模块，并持续预设时间，并获取在所述待检测动力电池模块上产生的电压降，以及根据所述电压降和所述预设大小的脉冲电流获取所述直流内阻。

在本发明的一个实施例中，所述第三获取模块还用于获取所述待检测动力电池模块中所述单体动力电池的串联个数和并联个数，并根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述串联个数和并联个数按照以下方式获取所述检测系数，k=nR/mr，其中，k表示所述检测系数，R表示所述直流内阻，r表示所述单体动力电池的内阻，n表示所述并联个数，m表示所述串联个数。

在本发明的一个实施例中，所述检测模块还用于判断所述检测系数是否小于预设阈值，并在小于预设阈值时，判断所述待检测动力电池模块的焊接质量合格，以及在大于或等于预设阈值时，判断所述待检测动力电池模块的焊接质量不合格。

在本发明的一个实施例中，所述预设大小的脉冲电流由所述待检测动力电池模块的容量确定。

本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测装置，通过对综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻以及待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k进行分析，可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法的流程图；以及

图3是本发明一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

下面参考附图描述本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法和装置。

图1为本发明一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法的流程图，图2为本发明另一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法的流程图。

如图1和图2所示，本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法，包括下述步骤。

S11，获取待检测动力电池模块的直流内阻。

在本发明的一个实施例中，步骤S11具体包括以下步骤：

S111，将预设大小的脉冲电流施加至待检测动力电池模块，并持续预设时间。

在本发明的一个实施例中，预设大小的脉冲电流I由待检测动力电池模块的容量确定。具体地，预设大小的脉冲电流I可为2～10C，其中，C表示脉冲电流I的大小相对于待检测动力电池模块的容量的倍率。例如，待检测动力电池模块的容量是20Ah，则预设大小的脉冲电流I可为2～10C，即预设大小的脉冲电流I可以为40A～200A。也就是说，可将为40A～200A的脉冲电流I施加至待检测动力电池模块。

其中，预设时间可以是默认的时间，还可以是用户根据不同的需求设置的时间。例如，预设时间t可为3～20秒。

S112，获取在待检测动力电池模块上产生的电压降。

具体地，可对待测动力电池模块施加例如为40A的脉冲电流I，预设时间t为10秒的脉冲放电或脉冲充电过程，并记录脉冲始末的电压降△V以获取在待检测动力电池模块上产生的电压降。

S113，根据电压降和预设大小的脉冲电流获取直流内阻。

具体地，可根据脉冲始末的电压降△V的绝对值和预设大小的脉冲电流I计算得到直流内阻R=|△V|/I。

S12，获取待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻。

具体地，单体动力电池可由单体动力电池的厂家提供，例如，单体动力电池厂家提供内阻r为1.5毫欧的单体动力电池。

S13，根据直流内阻、单体动力电池的内阻、待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数。

具体地，在本发明的一个实施例中，获取待检测动力电池模块中单体动力电池的串联个数和并联个数，以及根据直流内阻、单体动力电池的内阻、串联个数和并联个数按照以下方式获取检测系数，

k=nR/mr，

其中，k表示检测系数，R表示直流内阻，r表示单体动力电池的内阻，n表示并联个数，m表示串联个数。

更具体地，综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻、待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k可以反映出动力电池模块内阻情况，检测系数k值越大，则动力电池模块内阻越大，即表示对动力电池模块进行焊接时，焊接阻抗越大。其中，待检测动力电池模块的连接方式是根据单体电池组成动力电池模块时的串并联数决定的。例如，待检测动力电池模块的连接方式为2串5并，即单体动力电池的串联个数m为2个，并联个数n为5，则此时所对应的待检测动力电池模块的检测系数为k=nR/mr=5R/2r。

S14，根据检测系数检测待检测动力电池模块的焊接质量。

具体地，根据检测系数k值的大小可以检测待出检测动力电池模块的焊接质量的好坏。在本发明的一个实施例中，根据检测系数检测待检测动力电池模块的焊接质量具体可通过以下步骤完成。

S141，判断检测系数是否小于预设阈值。

其中，预设阈值是动力电池模块检测系数的临界值，预设阈值可以是检测装置中默认的值，还可以是用户根据不同的需求设置的值。例如，预设阈值为3。

S142，如果小于预设阈值，则待检测动力电池模块的焊接质量合格。

具体地，如果待检测动力电池模块的检测系数小于预设阈值，则表示待检测动力电池的焊接质量合格。例如，检测系数的预设阈值为3，待检测动力电池模块的直流内阻R为0.18毫欧，单体电池内阻r为0.5毫欧，待检测动力电池模块的连接方式为2串12并，则检测系数为k=nR/mr=12*0.18/(2*0.5)=2.16，即此时待检测动力电池模块的检测系数小于预设阈值3。也就是说，待检测动力电池模块内阻在正常值范围内，待检测动力电池模块的焊接质量合格。

S143，如果大于或等于预设阈值，则待检测动力电池模块的焊接质量不合格。

本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测方法，通过对综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻以及待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k进行分析，可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种动力电池模块的焊接质量的检测装置。

图3是本发明一个实施例的动力电池模块的焊接质量的检测装置的结构框图。

如图3所示，动力电池模块的焊接质量的检测装置，包括：第一获取模块110、第二获取模块120、第三获取模块130和检测模块140。

具体地，第一获取模块110用于获取待检测动力电池模块的直流内阻。

其中，在本发明的一个实施例中，第一获取模块110还用于将预设大小的脉冲电流施加至待检测动力电池模块，并持续预设时间，并获取在待检测动力电池模块上产生的电压降，以及根据电压降和预设大小的脉冲电流获取直流内阻。其中，预设大小的脉冲电流I由待检测动力电池模块的容量确定。

另外，预设大小的脉冲电流I可为2～10C，其中，C表示脉冲电流I的大小相对于待检测动力电池模块的容量的倍率。例如，待检测动力电池模块的容量是20Ah，则预设大小的脉冲电流I可为2～10C，即预设大小的脉冲电流I可以为40A～200A。也就是说，可将为40A～200A的脉冲电流I施加至待检测动力电池模块。更具体地，可对待测动力电池模块施加例如为40A的脉冲电流I，预设时间t为10秒的脉冲放电或脉冲充电过程，并记录脉冲始末的电压降△V。第一获取模块110可根据脉冲始末的电压降△V的绝对值和预设大小的脉冲电流I计算得到直流内阻R=|△V|/I。

其中，预设时间可以是默认的时间，还可以是用户根据不同的需求设置的时间。例如，预设时间t可为3～20秒。

第二获取模块120用于获取待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻。其中，单体动力电池可由单体动力电池的厂家提供，例如，单体动力电池厂家提供内阻r为1.5毫欧的单体动力电池。

第三获取模块130用于根据直流内阻、单体动力电池的内阻、待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数。

其中，在本发明的一个实施例中，第三获取模块130还用于获取待检测动力电池模块中单体动力电池的串联个数和并联个数，并根据直流内阻、单体动力电池的内阻、串联个数和并联个数按照以下方式获取检测系数，

k=nR/mr，

其中，k表示检测系数，R表示直流内阻，r表示单体动力电池的内阻，n表示并联个数，m表示串联个数。

更具体地，综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻、待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k可以反映出动力电池模块内阻情况，检测系数k值越大，则动力电池模块内阻越大，即表示对动力电池模块进行焊接时，焊接阻抗越大。其中，待检测动力电池模块的连接方式是根据单体电池组成动力电池模块时的串并联数决定的。例如，待检测动力电池模块的连接方式为2串5并，即单体动力电池的串联个数m为2个，并联个数n为5，则此时第三获取模块130可获得待检测动力电池模块的检测系数为k=nR/mr=5R/2r。

检测模块140用于根据检测系数检测待检测动力电池模块的焊接质量。具体地，检测模块140可根据检测系数k值的大小可以检测待出检测动力电池模块的焊接质量的好坏。其中，检测模块140还用于判断检测系数是否小于预设阈值，并在小于预设阈值时，判断待检测动力电池模块的焊接质量合格，以及在大于或等于预设阈值时，判断待检测动力电池模块的焊接质量不合格。其中，预设阈值是动力电池模块检测系数的临界值，预设阈值可以是检测装置中默认的值，还可以是用户根据不同的需求设置的值。例如，预设阈值为3。更具体地，如果待检测动力电池模块的检测系数小于预设阈值，则表示待检测动力电池的焊接质量合格。例如，检测系数的预设阈值为3，待检测动力电池模块的直流内阻R为0.18毫欧，单体电池内阻r为0.5毫欧，待检测动力电池模块的连接方式为2串12并，则检测系数为k=nR/mr=12*0.18/(2*0.5)=2.16，即此时待检测动力电池模块的检测系数小于预设阈值3。也就是说，待检测动力电池模块内阻在正常值范围内，待检测动力电池的焊接质量合格。

本发明实施例的动力电池模块的焊接质量的检测装置，通过对综合考虑直流内阻、单体动力电池的内阻以及待检测动力电池模块的连接方式的检测系数k进行分析，可对待检测动力电池模块的焊接质量进行准确、无损和高效的检测，特别适用于不方便观察和测量的焊接工艺。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种动力电池模块的焊接质量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待检测动力电池模块的直流内阻；

获取所述待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻；

根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数，其中，所述根据直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数包括：获取所述待检测动力电池模块中所述单体动力电池的串联个数和并联个数；根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述串联个数和并联个数按照以下方式获取所述检测系数，k＝nR/mr，其中，k表示所述检测系数，R表示所述直流内阻，r表示所述单体动力电池的内阻，n表示所述并联个数，m表示所述串联个数；以及

根据所述检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量。

2.根据权利要求1所述的动力电池模块的焊接质量的检测方法，其特征在于，所述获取待检测动力电池模块的直流内阻包括：

将预设大小的脉冲电流施加至所述待检测动力电池模块，并持续预设时间；

获取在所述待检测动力电池模块上产生的电压降；以及

根据所述电压降和所述预设大小的脉冲电流获取所述直流内阻。

3.根据权利要求1所述的动力电池模块的焊接质量的检测方法，其特征在于，所述根据检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量包括：

判断所述检测系数是否小于预设阈值；

如果小于预设阈值，则所述待检测动力电池模块的焊接质量合格；以及

如果大于或等于预设阈值，则所述待检测动力电池模块的焊接质量不合格。

4.根据权利要求2所述的动力电池模块的焊接质量的检测方法，其特征在于，所述预设大小的脉冲电流由所述待检测动力电池模块的容量确定。

5.一种动力电池模块的焊接质量的检测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待检测动力电池模块的直流内阻；

第二获取模块，用于获取所述待检测动力电池模块中单体动力电池的内阻；

第三获取模块，用于根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述待检测动力电池模块的连接方式获取检测系数，所述第三获取模块还用于获取所述待检测动力电池模块中所述单体动力电池的串联个数和并联个数，并根据所述直流内阻、所述单体动力电池的内阻、所述串联个数和并联个数按照以下方式获取所述检测系数，k＝nR/mr，其中，k表示所述检测系数，R表示所述直流内阻，r表示所述单体动力电池的内阻，n表示所述并联个数，m表示所述串联个数；以及

检测模块，用于根据所述检测系数检测所述待检测动力电池模块的焊接质量。

6.根据权利要求5所述的动力电池模块的焊接质量的检测装置，其特征在于，所述第一获取模块还用于将预设大小的脉冲电流施加至所述待检测动力电池模块，并持续预设时间，并获取在所述待检测动力电池模块上产生的电压降，以及根据所述电压降和所述预设大小的脉冲电流获取所述直流内阻。

7.根据权利要求5所述的动力电池模块的焊接质量的检测装置，其特征在于，所述检测模块还用于判断所述检测系数是否小于预设阈值，并在小于预设阈值时，判断所述待检测动力电池模块的焊接质量合格，以及在大于或等于预设阈值时，判断所述待检测动力电池模块的焊接质量不合格。

8.根据权利要求6所述的动力电池模块的焊接质量的检测装置，其特征在于，所述预设大小的脉冲电流由所述待检测动力电池模块的容量确定。