CN109238610A - 一种锂电池极耳焊接强度评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锂电池极耳焊接强度评估方法，提供电池，对电池进行焊接测试，焊接测试为振动测试和/或滚筒测试，比较焊接测试前后的电池的内阻值，得到内阻变化率，若内阻变化率大于10％，则判定电池为次品，反之则为合格品。在对电池极耳焊接强度的评估方法中增加振动测试用于对电池的极耳焊接处的抗振能力的测试，通过对电池进行滚筒测试主要是对电池的极耳焊接处的抗转动能力的测试，进一步提高对电池的极耳焊接质量的监控，提升电池的可靠性以及保证电池的合格率。

Description

一种锂电池极耳焊接强度评估方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池极耳焊接强度评估方法。

背景技术

近年来，随着锂离子电池产品的快速发展和日益广泛的应用，对其安全性和产品品质的要求也在不断提升，因此确保锂离子电池极耳焊接的可靠性至关重要。

锂电池极耳焊接一般包括正极耳与盖帽之间的激光焊接、单个负极耳与钢壳底部的电阻焊接以及双极耳与钢壳底部之间的电阻焊接。在电池的制造过程中，通常需要对极耳的焊接强度进行抽检，以保证电池的合格率。目前，电池极耳焊接强度的评估手段较单一，不能很好地对电池极耳焊接的可靠性做出正确的评估。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种锂电池极耳焊接强度评估方法，可以对极耳焊接质量进行监控，提高电池的可靠性。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种锂电池极耳焊接强度评估方法，提供电池，对所述电池进行焊接测试，所述焊接测试为振动测试和/或滚筒测试，比较所述焊接测试前后的所述电池的内阻值，得到内阻变化率，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，在进行焊接测试之前，对所述电池进行拉力测试，所述拉力测试包括对所述电池的负极耳进行拉伸，若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度大于或等于30N，则判定所述电池的所述拉力测试合格；

若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度小于30N，则判定所述电池的所述拉力测试不合格，仅当所述拉力测试合格的所述电池才能进行所述焊接测试，否则判定所述电池为次品。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，在进行所述拉力测试时，拉伸所述负极耳的拉力的方向与所述负极耳的长度方向垂直。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，在进行所述拉力测试时，将拉伸所述负极耳的速度控制为100-200mm/min。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，在对所述电池进行所述拉力测试之前，先对所述电池进行极耳焊接处外观检查，所述极耳焊接处外观检查包括正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查以及所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查，若所述正极耳与盖帽之间的焊接处的外观良好且所述负极耳与钢壳之间的焊接处的外观良好，则所述电池的所述焊接处外观检查通过，否则所述电池的所述极耳之间的焊接处外观检查不通过，仅当所述电池的所述极耳焊接处外观检查通过后才能进行所述拉力测试。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，所述正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查包括观察所述正极耳的焊接处表面是否出现破裂以及观察所述正极耳的焊接处表面有无发黑现象；

所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查包括观察所述负极耳的焊接处表面是否存在焊接飞溅、焊接裂纹的现象以及观察所述钢壳表面的镀层有无破坏；

仅当所述正极耳的焊接处表面无破裂、所述正极耳的焊接处表面无发黑现象、所述负极耳的焊接处表面不存在焊接飞溅、焊接裂纹现象且所述钢壳表面的镀层没有被破坏时，则对所述电池进行所述拉力测试，否则将所述电池判定为次品。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，所述焊接测试为所述振动测试时，所述振动测试包括：将所述电池进行调谐振动，控制所述调谐振动的振幅为0.8mm,振动频率为10-55HZ,振动速度为1HZ/min,振动时间为90-100min，分别将所述电池在三个相互垂直的方向进行所述振动测试。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，当所述电池进行所述振动测试具体包括以下步骤：

步骤S10、在所述电池进行所述振动测试前，测量所述电池的内阻，得到R1；

步骤S11、在进行所述电池进行所述调谐振动后，再次测量所述电池的内阻，得到R2；

步骤S12、计算所述电池在进行所述调谐振动前后的所述内阻变化率,所述内阻变化率＝∣R1-R2∣/R1，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，所述焊接测试为所述滚筒测试时，所述滚筒测试包括将所述电池放入滚筒设备中进行滚动，设定所述滚筒设备的转速为60r/min,滚动时间为60min。

作为所述的锂电池极耳焊接强度评估方法的一种优选的技术方案，当对所述电池进行所述滚筒测试具体包括以下步骤：

步骤S20、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前，先测量所述电池的内阻，得到R3；

步骤S21、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动后，再次测量所述电池的内阻，得到R4；

步骤S22、计算所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前后的所述内阻变化率△R2,即所述内阻变化率＝∣R3-R4∣/R3，若所内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。

本发明的有益效果为：在对电池极耳焊接强度的评估方法中增加振动测试用于对电池的极耳焊接处的抗振能力的测试，通过对电池进行滚筒测试主要是对电池的极耳焊接处的抗转动能力的测试，进一步提高对电池的极耳焊接质量的监控，提升电池的可靠性以及保证电池的合格率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述锂电池极耳焊接强度评估方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：

本实施例中，如图1所示，本发明提供一种锂电池极耳焊接强度评估方法，提供电池，对所述电池进行焊接测试，所述焊接测试为振动测试和滚筒测试，比较所述焊接测试前后的所述电池的内阻值，得到内阻变化率，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品，即极耳焊接合格。在对电池极耳焊接强度的评估方法中增加振动测试主要用于对电池的极耳焊接处的抗振动能力的测试，而滚筒测试主要是对电池的极耳焊接处的抗转动能力的测试，通过此方法进一步增强对电池的极耳焊接质量的监控，提升电池的可靠性以及保证电池的合格率。并且，通过此方法能够提高所述电池的适用范围，例如，割草机等电动工具产品工作时通常需要产生振动的环境，通过振动测试，能够电池所述电池的抗振能力进行测试，使电池在上述的电动产品工作时不发生损坏。通过滚筒测试使得电池能够应用在电钻等电动工具产品中，电钻等电动工具产品工作时通常需要产生转动的工作环境，通过对电池进行滚筒测试，保证电池具有良好的抗转动能力。当在上述的测试中存在次品的电池时，表示该电池极耳焊接不合格，极耳焊接工艺需要进行调整，保证电池的合格率。其中，极耳包括正极耳和负极耳。需要注意的时，对电池按照规格充满电后才对电池进行拉力振动测试或者对所述电池进行滚动测试，以提高对极耳焊接强度评估的可靠性。在本实施例中，所述电池为圆柱形电池，正极耳与盖帽焊接，负极耳与钢壳焊接。但是在其他的实施例中，锂电池极耳焊接强度评估方法也可以应用在其他类型的电池极耳焊接强度评估中，例如叠片电池和异形电池等，在此并不对电池的类型进行限定。

其中，所述焊接测试为所述振动测试时，所述振动测试包括：将所述电池进行调谐振动，控制所述调谐振动的振幅为0.8mm,振动频率为10-55HZ,振动速度为1HZ/min,振动时间为90-100min，分别将所述电池分别在三个相互垂直的方向进行所述振动测试。

具体地，当所述电池进行所述振动测试具体包括以下步骤：

步骤S10、在所述电池进行所述调谐振动前，测量所述电池的内阻，得到R1；

步骤S11、在进行所述电池进行所述调谐振动后，再次测量所述电池的内阻，得到R2；

步骤S12、计算所述电池在进行所述调谐振动前后的所述内阻变化率△R1,即所述内阻变化率△R1＝∣R1-R2∣/R1，若所述内阻变化率△R1大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品，即极耳焊接合格。

电池在振动的过程中，在正极耳的焊接处或在负极耳的焊接处产生焊接失效或者脱焊的现象时，电池的内阻会发生较明显的变化，利用电池内阻的变化率则可以对极耳焊接强度进行有效的评估。

其中，所述焊接测试为所述滚筒测试时，所述滚筒测试包括将所述电池放入滚筒设备中进行滚动，设定所述滚筒设备的转速为60r/min,滚动时间为60min。

具体地，所述电池进行所述滚筒测试具体包括以下步骤：

步骤S20、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前，先测量所述电池的内阻，得到R3；

步骤S21、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动后，再次测量所述电池的内阻，得到R4；

步骤S22、计算在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前后的所述内阻变化率△R2,即所述内阻变化率△R2＝∣R3-R4∣/R3，若所内阻变化率△R2大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品，即极耳焊接合格。

电池在滚动的过程中，在正极耳的焊接处或在负极耳的焊接处产生焊接失效或者脱焊的现象时，电池的内阻会发生较明显的变化，利用电池内阻的变化率则可以对电池的抗转动能力有效的评估，确保电池在转动的环境下使用的可靠性。

为了防止滚筒测试时滚筒设备在滚动时对电池的外壳造成损坏，在滚筒设备内设置有缓冲层，通过缓冲层电池进行缓冲将对电池的外壳的损坏降到最小。

在一实施例中，在焊接测试之前，对所述电池进行拉力测试，所述拉力测试包括对所述电池的负极耳进行拉伸，若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度大于或等于30N，则判定所述电池的所述拉力测试合格，若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度小于30N，则判定所述电池的所述拉力测试不合格，即极耳焊接不合格。仅当所述拉力测试合格的所述电池才能进行所述焊接测试，否则判定所述电池为次品。在整个电池中，负极耳的焊接处较容易出现焊接质量的地方之一，通过拉力测试能够针对负极耳的焊接处进行监控，若在对电池进行振动测试的过程中判定电池为次品时，表示该电池的负极耳焊接不合格，焊接工艺需要进行调整，以提高电池的负极耳的焊接强度。

具体的，在进行所述拉力测试时，拉伸所述负极耳的拉力的方向与所述负极耳的长度方向垂直。在进行所述拉力测试时将拉伸所述负极耳的速度控制为100-200mm/min。在实际的测试时，拉伸所述负极耳的速度越小对负极耳的损坏的程度越小。

在另一实施例中，在对所述电池进行所述拉力测试之前，先对所述电池进行极耳焊接处外观检查，所述极耳焊接处外观检查包括正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查以及所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查，若正极耳与所述盖帽之间的焊接处的外观良好且负极耳与所述钢壳之间的焊接处的外观良好，则所述电池的所述焊接处外观检查通过，即外观检查合格，反之则所述电池的所述极耳之间的焊接处外观检查不通过，即极耳焊接不合格，仅当所述电池的所述极耳焊接处外观检查通过后才能进行所述拉力测试。其中，在对所述电池进行所述拉力测试之前，先对所述电池进行极耳焊接处外观检查，可以先对有可能存在焊接质量问题的电池进行排除，减少后续的测试工作，降低对电池极耳焊接强度评估的难度，提高评估的效率。

具体地，所述正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查包括观察所述正极耳的焊接处表面是否出现破裂以及所述正极耳的焊接处表面有无发黑现象。

所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查包括观察所述负极耳的焊接处表面是否存在焊接飞溅、焊接裂纹的现象以及所述钢壳表面的镀层有无破坏。

本实施例中，所述正极耳与盖帽之间的焊接处的外观良好指的是正极耳的焊接处表面无破裂、所述正极耳的焊接处表面无发黑现象。所述负极耳与钢壳之间的焊接处的外观良好指的是所述负极耳的焊接处表面不存在焊接飞溅、焊接裂纹现象且所述钢壳表面的镀层没有被破坏。仅当所述正极耳的焊接处表面无破裂、所述正极耳的焊接处表面无发黑现象、所述负极耳的焊接处表面不存在焊接飞溅、焊接裂纹现象且所述钢壳表面的镀层没有被破坏时，则对所述电池进行所述拉力测试，否则将所述电池判定为次品，即极耳焊接不合格。若在正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查判定所述电池为次品，表示该电池极耳焊接不合格，极耳焊接工艺需要进行调整，以提高电池的负极耳的焊接强度。

实施例二：

本实施例与实施例基本相同，其区别在于所述锂电池极耳焊接强度评估方法，提供电池，对所述电池进行焊接测试，所述焊接测试为振动测试，比较所述焊接测试前后的所述电池的内阻值，得到内阻变化率，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品，即极耳焊接合格。在对电池极耳焊接强度的评估方法中增加振动测试用于对电池的极耳焊接处的抗振动能力的测试进一步提高对电池的极耳焊接质量的监控，提升电池的可靠性以及保证电池的合格率。并且，通过此方法能够提高所述电池的适用范围，例如，割草机等电动工具产品在工作时通常需要产生振动的环境，通过振动测试能够提高所述电池的抗振动的能力，在上述的电动产品工作时保证电池不发生损坏。

实施例三：

在本实施例与实施例一基本相同，其区别在于锂电池极耳焊接强度评估方法提，供电池，对所述电池进行焊接测试，所述焊接测试为滚筒测试，比较所述焊接测试前后的所述电池的内阻值，得到内阻变化率，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品，即极耳焊接合格。通过对电池进行滚筒测试主要是对电池的极耳焊接处的抗转动能力的测试，进一步提高对电池的极耳焊接质量的监控，提升电池的可靠性以及保证电池的合格率。通过滚筒测试能够使得电池能够应用在电钻等电动工具产品中，通过对电池进行滚筒测试，保证电池具有良好的抗转动的能力。当在上述的测试中存在电池为次品时，表示该电池极耳焊接不合格，极耳焊接工艺需要进行调整，保证所有的电池为合格品。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于,提供电池，对所述电池进行焊接测试，所述焊接测试为振动测试和/或滚筒测试，比较所述焊接测试前后的所述电池的内阻值，得到内阻变化率，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。

2.根据权利要求1所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，在进行焊接测试之前，对所述电池进行拉力测试，所述拉力测试包括对所述电池的负极耳进行拉伸，若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度大于或等于30N，则判定所述电池的所述拉力测试合格；

若使所述负极耳从所述电池上脱落的力度小于30N，则判定所述电池的所述拉力测试不合格，仅当所述拉力测试合格的所述电池才能进行所述焊接测试，否则判定所述电池为次品。

3.根据权利要求2所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，在进行所述拉力测试时，拉伸所述负极耳的拉力的方向与所述负极耳的长度方向垂直。

4.根据权利要求2所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，在进行所述拉力测试时，将拉伸所述负极耳的速度控制为100-200mm/min。

5.根据权利要求2所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，在对所述电池进行所述拉力测试之前，先对所述电池进行极耳焊接处外观检查，所述极耳焊接处外观检查包括正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查以及所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查，若所述正极耳与盖帽之间的焊接处的外观良好且所述负极耳与钢壳之间的焊接处的外观良好，则所述电池的所述焊接处外观检查通过，否则所述电池的所述极耳之间的焊接处外观检查不通过，仅当所述电池的所述极耳焊接处外观检查通过后才能进行所述拉力测试。

6.根据权利要求5所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，所述正极耳与盖帽之间的焊接处外观检查包括观察所述正极耳的焊接处表面是否出现破裂以及观察所述正极耳的焊接处表面有无发黑现象；

所述负极耳与钢壳之间的焊接处外观检查包括观察所述负极耳的焊接处表面是否存在焊接飞溅、焊接裂纹的现象以及观察所述钢壳表面的镀层有无破坏；

仅当所述正极耳的焊接处表面无破裂、所述正极耳的焊接处表面无发黑现象、所述负极耳的焊接处表面不存在焊接飞溅、焊接裂纹现象且所述钢壳表面的镀层没有被破坏时，则对所述电池进行所述拉力测试，否则将所述电池判定为次品。

7.根据权利要求1所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，所述焊接测试为所述振动测试时，所述振动测试包括：将所述电池进行调谐振动，控制所述调谐振动的振幅为0.8mm,振动频率为10-55HZ,振动速度为1HZ/min,振动时间为90-100min，分别将所述电池在三个相互垂直的方向进行所述振动测试。

8.根据权利要求7所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，当所述电池进行所述振动测试具体包括以下步骤：

步骤S10、在所述电池进行所述振动测试前，测量所述电池的内阻，得到R1；

步骤S11、在进行所述电池进行所述调谐振动后，再次测量所述电池的内阻，得到R2；

步骤S12、计算所述电池在进行所述调谐振动前后的所述内阻变化率,所述内阻变化率＝∣R1-R2∣/R1，若所述内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。

9.根据权利要求1所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，所述焊接测试为所述滚筒测试时，所述滚筒测试包括将所述电池放入滚筒设备中进行滚动，设定所述滚筒设备的转速为60r/min,滚动时间为60min。

10.根据权利要求9所述的锂电池极耳焊接强度评估方法，其特征在于，所述电池进行所述滚筒测试具体包括以下步骤：

步骤S20、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前，先测量所述电池的内阻，得到R3；

步骤S21、在将所述电池放入所述滚筒设备进行滚动后，再次测量所述电池的内阻，得到R4；

步骤S22、计算所述电池放入所述滚筒设备进行滚动前后的所述内阻变化率△R2,即所述内阻变化率＝∣R3-R4∣/R3，若所内阻变化率大于10％，则判定所述电池为次品，反之则为合格品。