CN113748338A - 用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法 - Google Patents

用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113748338A
CN113748338A CN202080030379.4A CN202080030379A CN113748338A CN 113748338 A CN113748338 A CN 113748338A CN 202080030379 A CN202080030379 A CN 202080030379A CN 113748338 A CN113748338 A CN 113748338A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
eddy current
current signal
weld
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080030379.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113748338B (zh
Inventor
具尚贤
金奭镇
郑守宅
李政勋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN113748338A publication Critical patent/CN113748338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113748338B publication Critical patent/CN113748338B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/18—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals
    • B23K11/185—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals of aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25—Monitoring devices
    • B23K11/252—Monitoring devices using digital means
    • B23K11/257—Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • H01M50/157—Inorganic material
    • H01M50/159—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H01M50/529—Intercell connections through partitions, e.g. in a battery casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法，其中，能够通过防止由根据个体电池的物理性质的差异的变化引起的误差而提供高可靠性，并且通过应用无损方法，评价过程简单清楚。

Description

用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的 方法
技术领域
本申请要求基于2019年7月30日提交的韩国专利申请10-2019-0092629号的优先权，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种评价电池的电阻焊接质量的方法，并且更特别地，本发明涉及一种使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法。
背景技术
随着由于化石燃料枯竭而导致能源价格上涨，并且对环境污染的关注增加，因此对环境友好的可替代能源的需求正在增加。特别地，使用化石燃料的传统汽车排放污染物，这成为环境污染的主要原因。
近来，能够充电和放电的二次电池已经被广泛用作无线移动设备的能量源。另外，作为被提出作为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案的电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)等的电源，二次电池已经引起了关注。
随着对二次电池的需求的增加，在产品发布之前评价电池的质量的重要性也正在增加。特别地，在通过焊接形成电池接线片的电池的情况下，焊接部处的缺陷率相对较高。例如，圆柱形电池具有如下结构：电池单体由金属壳体包裹，并且电池接线片通过电阻焊接而形成在圆柱形结构的一端处。然而，金属壳体的各个物理性质或在焊接过程期间引起的物理性质的变化在电池质量的评价中引起误差，从而降低了评价的可靠性。
因此，非常需要一种可靠的质量评价方法，该质量评价方法能够防止由于每个金属壳体的物理性质的差异而引起的误差，同时评价过程简单。
发明内容
技术问题
已经做出本发明以解决以上问题，并且本发明的目的在于提供一种使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法。
技术方案
根据本发明的评价包括电阻焊接的焊接部的电池的电阻焊接质量的方法包括：
在包括焊接部的一个平面上沿着在该平面的一端处经由焊接部连接相反端的线来测量涡流信号；
分析所测量的涡流信号；以及
通过将所述焊接部处的涡流信号值与除了所述焊接部以外的点处的涡流信号值进行比较来确定电阻焊接质量。
根据本发明的实施例，所述焊接部是通过电阻焊接接合电池接线片的点。根据本发明的具体实施例，待评价的电池是圆柱形电池，并且在焊接有电池接线片的圆柱形电池的一端的平面上来测量涡流信号。
根据本发明的实施例，在焊接有电池接线片的一个平面上测量涡流信号，并且在平面的一端处穿过焊接部连接相反端的线是穿过焊接部的直线，或者是两侧相对于焊接部对称的曲线。
根据本发明的实施例，沿着在平面的一端处经由焊接部连接相反端的线连续地或间断地测量涡流信号。具体地，在测量涡流信号时，平面的两端和焊接部被包括作为用于测量涡流信号的点。
根据本发明的实施例，在除了所述焊接部以外的点处测量的涡流信号的峰值被设定为参考值，在所述焊接部处测量的涡流信号的最小值被设定为物理性质值，并且确定电阻焊接质量包括计算参考值和物理性质值之间的差异，并且当计算出的值在预设范围之外，则确定所述电阻焊接存在缺陷。
具体地，待评价的电池是圆柱形电池，并且所述参考值是在两端附近测量的涡流信号的相应的峰值的平均值。
在本发明中，待评价的电池是具有由铝或其合金形成的壳体的圆柱形电池。
根据本发明的实施例，待评价的电池包括具有由铝或其合金形成的壳体的圆柱形电池。
测量涡流信号的步骤是在圆柱形电池中电池接线片在此处已经被焊接的一端的平面上执行的，并且包括：在穿过焊接部的第一线上执行的第一测量步骤；以及在第二线上执行的第二测量步骤，该第二线在焊接部处与第一线相交并且不与第一线重叠。
有利效果
按照根据本发明的用于评价电池的电阻焊接质量的方法，能够通过防止由于各个电池的物理性质的差异所引起的误差而提供高可靠性，并且通过应用无损方法而使得评价过程简单。
附图说明
图1是执行根据本发明实施例的用于评价电池的电阻焊接质量的方法的过程的照片。
图2到图4示出在通过改变每个圆柱形电池的一端处的焊接强度而形成电池接线片之后通过用电子显微镜观察每个样本的焊接部的截面而获得的结果。
图5是示出在附接电池接线片之前的状态中测量电池的涡流信号的结果的曲线图。
图6和图7分别是示出通过根据本发明实施例的方法来测量电池的涡流信号的结果的曲线图。
图8是示出计算在参考值和每个电池样本的物理性质值之间的差异的结果的曲线图。
图9是示出每个电池样本的物理性质的测量结果的曲线图。
具体实施方式
本说明书和权利要求中使用的术语和词语不应被解释为限于普通或字典术语，发明人可以适当地定义术语的概念以最好地描述其发明。术语和词语应被解释为与本发明的技术思想一致的含义和概念。
在本发明中，“焊接”是指通过对两个固体金属施加热量和/或压力来将这两个固体金属结合的过程。在本发明中，在各种焊接方法中，“电阻焊接”是指通过向焊接部施加电流和压力而使用从金属本身产生的电阻热量来对焊接部进行焊接的方法。
在本发明中，“涡流”是当施加到导体的磁场随时间变化时、通过电磁感应在导体中产生的涡流形式的电流。另外，在本发明中，“涡流信号”是指根据无损测试方法的信号，该无损检测方法通过使高频电流流过励磁线圈而在检测对象的被测试部位中产生涡流，并且检测由于缺陷引起的涡流分布状态的变化。
能够通过公知的方法来执行测量涡流信号的过程。测量原理的简述如下。假设空芯时线圈的DC电阻、电感和频率为R0、L0和ω，线圈的阻抗Z变为如下：Z＝R0+jωL0。当励磁线圈接近对象时，励磁线圈的阻抗根据对象的磁导率和电导率而变化。因为励磁线圈的阻抗能够基于空芯处的电抗ωL0被归一化，并且在阻抗平面上被表示为R/ωL0和ωL/ωL0，所以能够从阻抗图获得缺陷分布状态。能够使用市售的测量设备来执行测量涡流信号的过程。例如，能够使用江安系统(Jeongan Systems)公司的JAS-0100W。
本发明提供一种用于评价包括电阻焊接的焊接部的电池的电阻焊接质量的质量评价方法。
根据本发明的评价电池的电阻焊接质量的方法包括如下步骤：
在包括焊接部的一个平面上沿着在该平面的一端处经由焊接部连接相反端的线来测量涡流信号；以及
分析所测量的涡流信号，并通过将所述焊接部处的涡流信号值与除了二十四焊接部以外的点处的涡流信号值进行比较来确定电阻焊接质量。
根据本发明的评价方法不同于测量焊接部的信号值并仅将其与预设的参考值进行比较的方法。在电池制造中，即使应用相同的制造过程和相同材料的电池壳体，各个电池壳体之间的物理性质也存在差异。另外，当对电池壳体进行焊接时，这导致电池壳体的物理性质发生变化。特别地，电阻焊接在焊接过程期间产生电阻热量，并且在各个焊接过程中呈现不同的热行为。电池壳体的物理性质的差异以及焊接期间的热绝缘在质量评价过程中成为误差。在本发明中，在测量涡流信号的步骤中，焊接部和与焊接部间隔开的部分被一起评价。在本发明中，在测量涡流信号的步骤中，焊接部和与焊接部间隔开的部分的物理性质被一起测量，并根据它们之间的差异来评价焊接质量。因此，根据本发明的评价方法具有防止由于这种误差而引起的误差的效果。
在一个示例中，所述焊接部是通过电阻焊接来接合电池接线片的点。根据本发明的评价方法能够被应用作为评价通过电阻焊接过程焊接的电池接线片部的焊接质量的方法。例如，在圆柱形电池的情况下，电池接线片被形成在圆柱形电池壳体的一侧截面的中心部分中。这样的电池接线片能够通过电阻焊接过程而形成。因此，能够利用根据本发明的评价方法作为评价圆柱形电池中的电池接线片的焊接质量的方法。
在一个示例中，在焊接有电池接线片的一个平面上执行测量涡流信号的步骤。另外，在该平面的一端处穿过所述焊接部而连接相反端的线是穿过焊接部的直线，或者是两侧相对于焊接部对称的曲线。在这种情况下，可以沿着横穿所述焊接部的直线或者沿着相对于所述焊接部对称的直线或曲线执行测量涡流信号的步骤。该过程用于在电池的一个平面上穿过所述焊接部从一端到相反端连续地检测物理性质。
作为本发明的具体示例，待评价的电池是圆柱形电池。在这种情况下，在焊接有电池接线片的圆柱形电池的一端的平面上执行测量涡流信号的步骤。所述圆柱形电池具有圆柱形本体，并且正电极或负电极的电极接线片分别形成在圆柱形形状的两端的中心处。在本发明中，当待评价的电池为圆柱形电池时，在焊接有电池接线片的一端的平面上测量涡流信号。
例如，可以沿着在所述平面的一端处经由所述焊接部来连接相反端的线连续地或间断地执行测量涡流信号的步骤。在本发明中，“连续地”测量涡流是指在测量点之间没有分隔距离的情况下连续地测量涡流。另外，“间断地”测量涡流是指在测量点之间具有间隔距离的情况下沿着预定的线来测量涡流。
在测量涡流信号的步骤中，优选的是包括所述平面的两端和焊接部来作为用于测量涡流信号的点。在能够间断地执行测量涡流信号的步骤的情况下，作为测量起点的一端、作为中心点的焊接部和作为测量终点的相反端是必不可少的测量点。
具体地，在根据本发明的用于评价电池的电阻焊接质量的方法中，在除焊接部以外的点处测量的涡流信号的峰值被用作参考值，并且在焊接部处测量的涡流信号的最小值被用作物理性质值。另外，在确定电阻焊接质量的步骤中，计算所测量的参考值和物理性质值之间的差异，并且基于此，确定焊接部是否存在缺陷。如果在计算出的参考值和物理性质值之间的差异在预设范围之外，则确定存在缺陷。
在一个实施例中，本发明的待评价的电池为圆柱形电池，并且参考值是在两端附近测量的涡流信号的每一个峰值的平均值。在典型的圆柱形电池的情况下，焊接部处的信号成为物理性质值，并且两端处的信号用作参考值。即，在圆柱形电池中，焊接部处的涡流信号示出最低值，并且两端附近测量的涡流信号经常示出峰值。此时，从焊接部来看的最低值成为物理性质值，并且从两端来看的峰值的平均值成为参考值。
例如，当待评价的电池是圆柱形电池时，圆柱形电池可以具有如下结构：其具有由铝或其合金形成的壳体。在这种情况下，由相同材料制成的电池接线片可以被焊接到由铝或其合金制成的圆柱形壳体本体。或者，包括电池接线片镀有镍或其合金的情况。
进一步，在另一实施例中，待评价的电池为圆柱形电池，并且测量涡流信号的步骤在圆柱形电池中的已经焊接有电池接线片的一端的平面上执行，并且包括：在穿过焊接部的第一线上执行的第一测量步骤；和在第二线上执行的第二测量步骤，该第二线在焊接部处与第一线相交并且不与第一线重叠。在这种情况下，沿着两条线来测量涡流信号，并且这是为了通过交叉测量来增加评价的可靠性。在以上示例中，执行了沿着第一线和第二线来测量涡流信号的步骤，但是本发明不排除沿着两条或更多条线来测量涡流信号的情况。
下文中，将参考所附实施例和附图详细描述本发明的具体示例。相应地，在说明书中描述的实施例和附图所示构造仅为本发明的最优选的实施例，而不代表本发明的全部技术思想。应当理解，在提交本申请时可能存在各种等效方案和变体来代替它们。
在该方面，图1是执行根据本发明实施例的用于评价电池的电阻焊接质量的方法的过程的照片。待评价的电池为圆柱形电池。在圆柱形电池竖立于测量台上的情况下，测量电池的一个端表面的涡流信号。从上端表面的一端穿过中心到相反端来测量涡流信号。
图2到图4是以不同的焊接强度焊接电池接线片并且利用电子显微镜观察每个焊接样本的截面的结果。图2示出焊接强度弱并且在焊接部周围难以观察到物理性质变化的情况。另一方面，图3示出焊接强度适当并且在焊接部周围观察到物理性质变化的情况。图4示出焊接强度过度并且能够看到焊接部的周边过度变形的情况。在这种情况下，图2和图4的情况应被确定为缺陷产品，图3应被确定为良好产品。通常，在焊接电池接线片的情况下，当焊接强度弱时，出现在使用期间电池接线片发生分离或电连接断开的缺陷，当焊接强度过度时，过程效率劣化。然而，在待评价的电池中，不容易观察到焊接部的截面。因此，本发明提出一种能够以无损方式有效地评价焊接部的质量的方法。
图5是示出测量未经过用于附接电池接线片的焊接过程的电池的涡流信号的曲线图。具体地，随机选择未附接电池接线片的五个圆柱形电池样本(罐1到5)，并且测量每个电池样本的涡流信号。参考图5，虽然所选择的电池样本通过相同的制造过程制造，但是能够看到，由于物理性质的差异而存在数据偏移。这种数据偏移造成焊接质量评价的可靠性降低。
示例：执行每个电池样本的电阻焊接质量评价
对具有由铝制成的壳体的圆柱形电池样本执行电阻焊接，以附接电池接线片。此时，每个样本的焊接强度不同。具体地，在样本1到3中，以适当的焊接强度水平执行电阻焊接，在样本4到6中，以弱的焊接强度水平执行电阻焊接。
测量每个样本的涡流信号值。相对于附接有电池接线片的一侧，从外部左侧区域到右侧连续地测量超过1000次涡流信号值，并且使用江安系统(Jeongan Systems)公司的JAS-0100W设备来进行所述测量。
例如，样本1的涡流信号值的测量结果在图6中示出，样本4的涡流信号值的测量结果在图7中示出。在图6和图7中，A表示样本的左端，B表示焊接部的中心点，C表示样本的右端。在示出样本1到6的测量结果的曲线图中，确认：中心处的数值小，随着中心向左和向右行进，所述数值增加。每个样本的测量结果总结在下表1中。
在表1中，从中心点(B)起位于曲线图左侧上的最高点处的数值被表示为“左峰值”，中心点(B)附近的最低点处的数值被表示为“焊接部的最小值”，从中心点(B)起位于曲线图右侧上的最高点处的数值被表示为“右峰值”。这在表1中示出。在下表1中，单位为mV。
表1
样本编号 左峰值 焊接部最小值 右峰值
样本1 27.3214 26.7256 27.2289
样本2 27.2154 26.5283 27.2696
样本3 27.3874 26.5384 27.2382
样本4 27.1892 26.6803 26.9762
样本5 27.3867 27.1334 27.4335
样本6 27.3850 26.9509 27.3482
在上表1的结果中，计算左峰值和右峰值的平均值并且作为参考值显示，并且所述焊接部的最小值被表达为物理性质值，如下表2所示。
表2
样本编号 参考值 物理性质值 差异
样本1 27.2752 26.7256 0.5496
样本2 27.2425 26.5283 0.7142
样本3 27.3128 26.5384 0.7744
样本4 27.0827 26.6803 0.4024
样本5 27.4101 27.1334 0.2767
样本6 27.3666 26.9509 0.4157
参考表2，能够看到，在样本1到3的情况下，参考值和物理性质值之间的差异为0.5或更大，在样本4到6的情况下，所述差异小于0.5。在本发明中，基于上表2的结果，样本1到3被确定为正常产品，样本4到6被确定为缺陷产品。
然而，如果仅比较作为焊接部处的涡流信号值的物理性质值，则不容易确定产品是否存在缺陷。具体地，样本1到3的物理性质值在26.5283和26.7256之间。另一方面，样本4的物理性质值为26.6803，并且样本6的物理性质值为26.5909。与样本1到3的范围相比，样本4的物理性质值与以上范围重叠，并且样本6的物理性质值看起来与以上范围类似。
具体地，图8是示出计算用于相应样本的参考值和物理性质值之间差异的结果的曲线图。在图8中，样本1到3的数值和样本4到6的数值表现出显著差异，由此，可以清楚地区分正常产品和缺陷产品。另一方面，图9是示出测量用于相应样本的物理性质值的结果的曲线图。在图9中，与样本1到3相比，样本4中没有观察到差异，样本6示出类似的数值。
因此，能够看到，如果仅比较物理性质值，则对电池是否存在缺陷的确定是不准确的。在本发明中，在测量涡流信号的步骤中，通过测量焊接部和与焊接部间隔开的部分的物理性质并比较它们之间的差异，能够获得准确的焊接质量。

Claims (10)

1.一种评价包括电阻焊接的焊接部的电池的电阻焊接质量的方法，所述方法包括如下步骤：
在包括所述焊接部的一个平面上沿着在所述平面的一端处经由所述焊接部连接相反端的线来测量涡流信号；以及
分析所测量的涡流信号，并通过将所述焊接部处的涡流信号值与除了所述焊接部以外的点处的涡流信号值进行比较来确定电阻焊接质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊接部是通过电阻焊接来接合电池接线片的点。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，待评价的电池是圆柱形电池，并且其中，在焊接有电池接线片的所述圆柱形电池的一端的平面上执行测量涡流信号的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在焊接有电池接线片的一个平面上执行测量涡流信号的所述步骤，并且
其中，在所述平面的一端处穿过所述焊接部连接相反端的所述线是穿过所述焊接部的直线，或者是两侧相对于所述焊接部对称的曲线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，沿着在所述平面的一端处经由所述焊接部连接相反端的所述线连续地或间断地执行测量涡流信号的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在测量涡流信号的步骤中，所述平面的两端和所述焊接部被包括作为用于测量涡流信号的点。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在除了所述焊接部以外的点处测量的涡流信号的峰值被设定为参考值，
其中，在所述焊接部处测量的涡流信号的最小值被设定为物理性质值，并且
其中，确定电阻焊接质量的步骤包括：计算所述参考值和所述物理性质值之间的差异，如果计算出的值在预设范围之外，则确定所述电阻焊接存在缺陷。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，待评价的电池是圆柱形电池，并且其中，参考值是在两端附近测量的涡流信号的相应的峰值的平均值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，待评价的电池是具有由铝或其合金形成的壳体的圆柱形电池。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，待评价的电池是圆柱形电池，并且
其中，在圆柱形电池中的已经焊接有电池接线片的一端的平面上执行测量涡流信号的步骤，并且包括：
在穿过所述焊接部的第一线上执行的第一测量步骤；以及
在第二线上执行的第二测量步骤，所述第二线在所述焊接部处与所述第一线相交，并且不与所述第一线重叠。
CN202080030379.4A 2019-07-30 2020-07-30 用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法 Active CN113748338B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190092629A KR20210014482A (ko) 2019-07-30 2019-07-30 와전류 신호 특성을 이용한 전지의 저항용접 품질 평가 방법
KR10-2019-0092629 2019-07-30
PCT/KR2020/010048 WO2021020892A1 (ko) 2019-07-30 2020-07-30 와전류 신호 특성을 이용한 전지의 저항용접 품질 평가 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113748338A true CN113748338A (zh) 2021-12-03
CN113748338B CN113748338B (zh) 2023-10-10

Family

ID=74229234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080030379.4A Active CN113748338B (zh) 2019-07-30 2020-07-30 用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220152725A1 (zh)
EP (1) EP3922394B1 (zh)
JP (1) JP7152618B2 (zh)
KR (1) KR20210014482A (zh)
CN (1) CN113748338B (zh)
ES (1) ES2967324T3 (zh)
HU (1) HUE064555T2 (zh)
PL (1) PL3922394T3 (zh)
WO (1) WO2021020892A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022191581A1 (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 용접 품질 검사 장치 및 용접 품질 검사 방법
KR20230092269A (ko) 2021-12-17 2023-06-26 주식회사 엘지에너지솔루션 스택셀의 테이핑 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1194803A (ja) * 1997-09-16 1999-04-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 接合評価方法及び装置並びに接合方法
US20030038628A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Nath Shridhar Champaknath Self reference eddy current probe, measurement system, and measurement method
JP2007057245A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Nok Corp 溶接部の溶け込み深さを検査する装置
JP2007057400A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Jfe Steel Kk 金属帯の渦流探傷方法および装置
JP2009252644A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Sony Corp 電池缶の検査方法および電池缶の検査装置
JP2011034731A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Furukawa Battery Co Ltd:The 検査装置
JP2012002633A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Hitachi Ltd 渦電流検査装置および検査方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4840496A (zh) * 1971-09-23 1973-06-14
JPS5263385A (en) * 1975-10-14 1977-05-25 Kobe Steel Ltd Method of automatically detecting welded seam of wire
JPS5968667A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Hitachi Ltd 溶接点検出装置
JPS6111645A (ja) * 1984-06-28 1986-01-20 Mitsubishi Electric Corp 溶接部検出装置
JP2506860B2 (ja) 1987-12-04 1996-06-12 松下電器産業株式会社 金属缶の接着部検知装置
JPH01148957A (ja) * 1987-12-07 1989-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属缶の接着部検知装置
JPH0666815U (ja) * 1993-02-05 1994-09-20 住友金属工業株式会社 ストリップ溶接部の検出装置
JPH0868779A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 帯状鋼材の渦流探傷装置
JP3321648B2 (ja) 1999-02-17 2002-09-03 財団法人鉄道総合技術研究所 鋼心アルミより線の接続部の良否判定方法及び装置
JP4411569B2 (ja) * 2000-05-12 2010-02-10 日本高圧電気株式会社 スポット溶接部の非破壊測定
JP4651801B2 (ja) 2000-10-26 2011-03-16 学校法人日本大学 溶接線、溶接突合せ部の位置・方向の検知用プローブ、検知装置、及び検知方法
JP2002162388A (ja) 2000-11-24 2002-06-07 Hitachi Cable Ltd 溶接管用渦流探傷装置
JP5263385B2 (ja) 2009-03-02 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 車両の骨格構造
JP4840496B2 (ja) 2009-09-24 2011-12-21 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑傾注樋構造
JP6143679B2 (ja) 2011-02-07 2017-06-07 ライフ テクノロジーズ コーポレーション 感受性化合物を安定化するための組成物および方法
JP5968667B2 (ja) 2012-04-13 2016-08-10 株式会社西部工建 軽量建屋基礎の施工法
JP6111645B2 (ja) 2012-12-19 2017-04-12 Tdk株式会社 コイル装置及びそれを用いたワイヤレス電力伝送システム
GB2534808B (en) * 2013-10-22 2021-01-27 Jentek Sensors Inc Method and apparatus for measurement of material condition
KR20170074086A (ko) * 2015-12-21 2017-06-29 주식회사 포스코 열교환기 용접부 건전성 판단 방법
KR102072481B1 (ko) * 2016-03-23 2020-02-25 주식회사 엘지화학 압력게이지를 사용하여 용접 상태를 검사하는 방법
US10274448B2 (en) * 2016-05-06 2019-04-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for evaluating a weld junction between a terminal and an electrode element of a battery cell
KR101894961B1 (ko) 2016-09-29 2018-09-05 주식회사 제이이노텍 원통형 전지의 용접 상태 검사장치
JP6782930B2 (ja) * 2017-09-27 2020-11-11 日立造船株式会社 渦電流探傷装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1194803A (ja) * 1997-09-16 1999-04-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 接合評価方法及び装置並びに接合方法
US20030038628A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Nath Shridhar Champaknath Self reference eddy current probe, measurement system, and measurement method
JP2007057245A (ja) * 2005-08-22 2007-03-08 Nok Corp 溶接部の溶け込み深さを検査する装置
JP2007057400A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Jfe Steel Kk 金属帯の渦流探傷方法および装置
JP2009252644A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Sony Corp 電池缶の検査方法および電池缶の検査装置
JP2011034731A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Furukawa Battery Co Ltd:The 検査装置
JP2012002633A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Hitachi Ltd 渦電流検査装置および検査方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIOGO E. AGUIAM, ET AL.: "Heterodyning based portable instrument for eddy currents non-destructive testing", 《MEASUREMENT》, vol. 73, pages 146 - 157 *
颜家元 等: "涡流检测在带钢焊缝质量评价中的应用", no. 4, pages 125 - 127 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3922394A4 (en) 2022-04-20
PL3922394T3 (pl) 2024-02-26
HUE064555T2 (hu) 2024-03-28
EP3922394B1 (en) 2023-11-22
US20220152725A1 (en) 2022-05-19
JP2022525864A (ja) 2022-05-20
ES2967324T3 (es) 2024-04-29
JP7152618B2 (ja) 2022-10-12
CN113748338B (zh) 2023-10-10
WO2021020892A1 (ko) 2021-02-04
EP3922394A1 (en) 2021-12-15
KR20210014482A (ko) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102151175B1 (ko) 파우치형 2차전지의 전극손상위치 검사방법
CN113748338B (zh) 用于通过使用涡流信号特性来评价电池的电阻焊接质量的方法
US7355395B2 (en) Method and apparatus for eddy current-based quality inspection of dry electrode structure
US10921294B2 (en) System for non-destructively inspecting and determining sealing of aluminum pouch by using ultrasonic waves
CN114055022B (zh) 圆筒形二次电池的焊接部无损检查方法
EP4113113A1 (en) Big data-based battery inspection method
EP4270032A1 (en) Disconnection testing apparatus for electrode tab of battery cell
KR102291156B1 (ko) 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사장치 및 파우치형 2차 전지의 전극 손상 검사방법
KR20220095294A (ko) 전지 셀의 균열 검사를 위한 와전류 센서 및 이를 이용한 전지 셀의 균열 검사 방법
KR20220095730A (ko) 와전류 센서를 이용한 전지 셀의 균열 검사 시스템
KR20230009134A (ko) 배터리 셀 모듈 어셈블리의 비파괴 용접 품질 검사 방법 및 그 검사 장치
KR20220095318A (ko) 파우치형 전지 셀의 균열 검사를 위한 와전류 센서 및 이를 이용한 전지 셀의 균열 검사 방법
US20230026325A1 (en) Eddy current sensor for detecting crack of battery cell and system for detecting crack of battery including the same
CN103930775A (zh) 磁性体评价装置及其评价方法
EP4249904A1 (en) Device and method for detecting internal defect of battery cell by using tdr
KR102393385B1 (ko) 코인셀 타입 이차전지용 전극 단자 내식성 평가 방법 및 장치
US20240012061A1 (en) Method for evaluating a power storage device and method for producing the power storage device
KR20220094571A (ko) 전지 셀의 균열 검사를 위한 와전류 센서 및 이를 이용한 전지 셀의 균열 검사 방법
KR20220090975A (ko) 와전류를 이용한 전지 셀의 균열 검사 장치 및 방법
CN117310562A (zh) 一种焊接金属接引线电气接触检测装置及方法
KR20210158685A (ko) 코인셀 타입 이차전지용 전극 단자 내식성 검사 방법 및 장치
JP2015135287A (ja) 導線加工検査装置および導線加工検査方法
KR20230083478A (ko) 용접 검사용 스틱
CN114616462A (zh) 焊接缺陷检查方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant