CN117399795A - 一种电芯极柱焊接缺陷修复方法、系统、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电芯极柱焊接缺陷修复方法、系统、设备和介质,该方法包括:获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。本申请可有效保证修复效果,操作简单便捷。
Description
技术领域
本申请涉及车载电池应用领域,尤其涉及一种电芯极柱焊接缺陷修复方法、系统、设备和介质。
背景技术
随着电动汽车的发展和快速普及,车企逐渐深入关键零部件研发与生产,核心产品完全自主集成自制。动力电池作为新能源汽车上最核心的三电之一,在单电芯成组成模组、PACK的过程中,激光焊接作为关键工艺,影响产品质量和一次合格率;特别是现在主流的CTP、CTV结构电池,由于集成度更高,当出现一个焊接缺陷将导致整个PACK报废。
在动力电池pack成组这一工艺中,焊接是将多个电池电芯组合成一个完整的储能系统的步骤,要求焊缝均匀、无气孔、无裂纹等缺陷,保证储能系统的整体性能和安全性。焊接质量会直接影响到电池包的质量,无论是在处于开发的试生产还是处于面向市场的量产,焊接质量NG会使前面所有工序的付出都白费,造成整个电池包的报废,焊接质量NG会极大的影响我们的开发、生产成本,甚至影响项目开发进度。所以,动力电池电芯极柱焊接缺陷的修复对于动力电池是至关重要的。
电芯极柱和汇流排材料为1060系铝合金,其含铝量可达到99.60%,具有导电性好、耐腐蚀性能好、焊接性能好、强度低、不可热处理强化等优点,被广泛应用于科学试验和其它工业用途。目前,1系铝合金被国内外锂电行业广泛应用于动力电池电芯极柱焊接中,作为电芯间的汇流排,其焊接质量会直接影响产品质量和合格率。而在焊接过程中,偶尔会出现焊接不合格的主要为虚焊、漏焊、炸火和焊穿四种情况,对于其中炸火或炸孔这种焊接缺陷,无法通过优化设备来进行修复,对返修造成了很大的困扰。
申请号为:CN201410473226.3,发明名称为一种铸造Ti3Al系合金盘件缺陷激光焊补修复方法的中国专利中,公开一种技术方案:以Ti3Al系合金的丝、棒或粉末为焊补材料,采用聚集激光束为热源,将Ti3Al焊补材料直接熔焊沉积到一定预热温度下的Ti3Al系合金铸造盘件上的某种缺陷已被清理除去的区域,在氩气的保护下激光束振荡扫描熔焊直至完成整个缺陷区域的焊补,随后辅以应力退火处理。该方案提到的熔焊修复技术针对于Ti3Al系合金盘件,且涉及需对基体进行预热,补焊后还需进行退火;由于受电池、电芯结构和特性的制约,该方式并不适用于动力电池电芯极柱炸孔的缺陷修复。
申请号为:CN201611153504.2,发明名称为一种基于脉冲激光和连续激光增材的薄壁零部件复合修复方法的中国专利中,公开一种技术方案:(1)对破损的薄壁结构进行清理;(2)测量破损薄壁结构待修复区域尺寸:(3)根据图纸进行化学分析确认待修复区的材质:(4)制定修复工艺;(5)脉冲激光修复;(6)连续激光修复;(7)机械加工及质检。该方案所述的先采用脉冲激光修复制备出过渡层再采用连续激光,过程中使用载气送粉的方式,容易将气体带入到堆积层而造成熔池气孔,同时该方式只适合于规则的缺陷形状或将缺陷位打磨规则,并不适用于动力电池电芯极柱炸孔的缺陷修复。
发明内容
鉴于以上现有技术存在的问题,本申请提出一种电芯极柱焊接缺陷修复方法、系统、设备和介质,主要解决现有电芯极柱修复困难且效果差的问题。
为了实现上述目的及其他目的,本申请采用的技术方案如下。
本申请提供一种电芯极柱焊接缺陷修复方法,包括:获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
在本申请一实施例中,根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
在本申请一实施例中,对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
在本申请一实施例中,对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
在本申请一实施例中,所述填充材料包括粒径介于50μm到150μm之间且纯度大于或等于99.86%的铝粉。
在本申请一实施例中,所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
在本申请一实施例中,所述激光振镜采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源。
在本申请一实施例中,配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复,包括:采集所述目标炸孔所在区域的多个位置点;根据所述位置点生成焊接轨迹,使得所述焊接轨迹覆盖所述目标炸孔。
在本申请一实施例中,配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复的工艺参数包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。
本申请还提供一种电芯极柱焊接缺陷修复系统,包括:器件筛选模块,用于获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;炸孔填充模块,用于根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;炸孔修复模块,用于将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
本申请还提供一种计算机设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法的步骤。
如上所述,本申请提出的一种电芯极柱焊接缺陷修复方法、系统、设备和介质,具有以下有益效果。
本申请基于焊接炸孔的尺寸信息确定当前电芯极柱是否可修复,进而基于可修复的电芯极柱中的目标炸孔进行焊料填充以及焊接轨迹配置,可有效保证目标炸孔的修复效果,对缺陷形状适配性强,可在不破坏机体物理性能的情况下完成修复,不需要经过预热和退火等操作,修复方式简单便捷。
附图说明
图1为本申请一实施例中电芯极柱焊接缺陷修复方法的流程示意图。
图2为本申请一实施例中汇流排炸孔的修复结构示意图。
图3为本申请一实施例中电芯极柱的修复结构示意图。
图4为本申请一实施例中电芯极柱焊接缺陷修复系统的模块图。
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
经发明人研究发现:
为解决化石能源所带来的各类环境问题,人们发明了具有高能量密度、高电压、循环性能好、寿命长、自放电小、环境友好的锂离子电池作为新能源的主要储能装置,锂离子电池技术的发展也为便携式设备、电动汽车及混合动力汽车的发展带来了强劲的动力。锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。锂离子电池一般由以下几部分组成:正极,活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,导电集流体使用厚度10~20微米的电解铝箔;隔膜,一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过;负极,活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7~15微米的电解铜箔;有机电解液,溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液;电池外壳,分为钢壳、铝壳、镀镍铁壳、铝塑膜等;电芯极柱,是指电池内部的正极和负极连接到外部电路的部分。在电池内部极柱通常由金属材料制成,如锂离子电池常用的是钴酸锂和石墨。其中,极柱是电池模组的组成部分,除了用于与模组内的电芯的正负极相连以用于导电外,也需要具有相应的结构强度和密封要求,以满足汽车的应用要求。储能模组的制造通常需要使用汇流排进行电芯的串联或并联。多个电芯单体的极柱通常焊接到汇流排上,汇流排是一种用于连接电芯单体的导电金属条,它可以将电芯单体连接成串联或并联的形式,以满足不同电池组的电压和容量需求。在储能电池的加工环节中,汇流排的焊接是非常重要的一个步骤。激光焊接是一种常用的汇流排焊接技术,汇流排的焊接质量直接影响到储能电池的性能和寿命。如果汇流排的焊接不牢固或者存在气孔、缺陷等问题,容易导致电池组的内阻增加,电池组的寿命缩短,甚至会导致电池组的性能下降或者故障。
在动力电池电芯极柱焊接过程中,容易出现的焊接异常主要为虚焊、漏焊、炸火和焊穿四种,其中,虚焊、漏焊、焊穿为设备或软件程序问题,只需要对设备进行调试优化。虚焊、漏焊只需要进行单点补焊,而焊穿由于已经对基体造成本质性的损伤不可再进行补救。因此,本实例只对炸孔缺陷返修进行说明。
请参阅图1,图1为本申请一实施例中电芯极柱焊接缺陷修复方法的流程示意图。本申请提供的电芯极柱焊接缺陷修复方法包括以下步骤:
步骤S100,获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱。
在一实施例中,可通过图像采集模块采集激光焊接后各焊接点位的图像。示例性地,图像采集模块可包括带有显微镜组的摄像头,或其他图像采集单元。可将采集的图像传输至指定的终端进行显示,以便操作人员根据显示内容判断当前焊接情况,如焊接面是否存在炸孔等现象。
在一实施例中,也可预先采集各类焊接后焊点的图像作为样本图像集合,以基于样本图像集合训练焊接异常识别模型,将实时采集的图像输入该焊接异常识别模型,可对当前焊接情况进行判断,进而挑选出存在焊接异常的图像。具体地,可采用神经网络(如长短期记忆神经网络、循环神经网络等)搭建初始网络架构,以进行,模型训练,具体模型训练过程为常规技术手段,这里不再赘述。
在挑选出存在焊接异常的图像后,可对焊接异常图像中焊接异常区域进行标注,以为相关操作人员提供指示和参考。相关操作人员的根据挑选出的图像确认存在焊接异常后,可根据标注位置进行异常区域定位,进而从电池模组中将存在焊接异常的电芯极柱或汇流排拆卸下来,将拆卸下来的组件作为待修复件。综合统计电芯极柱焊接炸孔导致的焊接缺陷情况,主要分为两种情况:一是炸孔发生在汇流排,但炸孔程度较轻,汇流排不用更换,可以直接在上面填补铝粉进行补焊;二是炸孔较为严重,需更换汇流排,填补电芯极柱上的炸孔后,使用新的汇流排进行焊接。
步骤S110,根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充。
在一实施例中,对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
具体地,在炸孔中存在较多焊渣时,可通过工业吸尘设备清理炸孔内焊渣颗粒,在炸孔表面存在黑色异物时,可通过电动磨头、电动切削等工具清理异物,除去炸孔周边的保持及其他杂质。进一步地,可在炸孔区域喷涂工业酒精,针对炸孔表面进行清洁,进而保证后续修复的效果。
在一实施例中,根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
具体地,距离阈值可设置为大于或等于1mm,预设深度阈值可设置为小于或等于4mm。具体的阈值可根据实际应用需求进行设置和调整,这里不作限制。示例性地,判定炸孔边缘与电芯极柱边缘的距离大于或等于1mm,炸孔深度小于或等于3mm,则认为该类炸孔可通过本申请实施例的方案进行修复。其中,炸孔深度可表示为炸孔底部距离电芯极柱上表面的距离或者炸孔底部距离汇流排上表面的距离。
在一实施例中,可采用激光测距仪或其他距离传感器测量得到前述的焊接炸孔的深度或者焊接炸孔边缘与电芯极柱边缘的距离。
在一实施例中,对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
具体地,电芯极柱通常采用1系铝材料,因此用于填充炸孔的填充材料可选用与电芯极柱相同的材料。填充材料可采用1系铝粉,铝粉的粒径大小为50-150微米,铝粉长纯度大于或等于99.86%。在炸孔内填充铝粉后,可通过压实工装对炸孔中的铝粉进行压实,以排出铝粉颗粒之间的气体,避免修复过程中出现气孔等不良现象。具体压实工装的结构可根据实际应用需求进行选择,这里不作限制。在压实过程中,压力可控制在200KN左右,以保证更好的压实效果。
步骤S120,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
在一实施例中,在完成炸孔填充后,将相应的待修复件转移到焊接平台上,具体地,可通过机械臂等将包含填充材料的待修复件转移到焊接平台上,使得炸孔坐在平面正对激光发射器。
在一实施例中,所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
具体地,可将待修复件固定在焊接平台上,待修复面向上与激光振镜头保持平行,调整焊接平台与激光振镜的距离,使得焊接平台上的待修复件位于激光振镜的焦点上。
具体地,焊接设备可采用环形光斑激光器结合振镜的结构进行激光焊接。焊接设备的出光分内环和外环,并可以单独控制内外环的能量,以此来控制加工过程的热输入。环形光斑激光器有以下几点优势:一方面是工艺窗口宽,常见衡量激光焊接的指标是熔深熔宽,环形光斑相比传统单光纤,有更广泛的窗口功率可调空间,兼容性更强。在面对良率问题时,能够很好的从工艺层面利用激光器去兼容其他环境干扰;另一方面是低飞溅属性,外环激光主要左右就是扩大匙孔开口,使得细微的波动不会导致匙孔坍塌堵塞开口,降低飞溅,使得稳定性大大提高,且外环光斑越大效果越好。
在进行焊接修复之前,可根据炸孔的位置配置焊接轨迹,该焊接轨迹需要覆盖炸孔区域,具体焊接轨迹形状可根据实际应用需求以及炸孔外形尺寸进行设置和调整,这里不作限制。将焊接轨迹覆盖填补了铝粉的炸孔区域且相对位置高度差正好在振镜的焦距位置,可保证激光功率输出能够满足焊接需求,进而保证修复效果。在进行焊接修复时,可采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源进行修复。
在一实施例中,焊接修复过程中的焊接修复工艺参数可包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。在惰性气氛下进行焊接可防止铝粉被氧化影响焊接效果。其中,惰性气体可采用氩气或氮气。
在一实施例中,完成炸孔修复后,可将振镜复位,通过图像采集单元采集炸孔区域的图像,进而基于采集的图像判断修复效果。进一步地,可通过预先训练识别模型对修复过程中采集的图像进行识别,基于识别模型判断修复效果。每次采集图像进行修复情况判断之前,可对炸孔区域进行清理,如去除毛刺或通过酒精等进行清洁。
在一实施例中,可根据要求对修复后的表面进行机械加工,使其尺寸、形状精度及表面质量达到技术要求,检测修复区是否有缺陷,包括裂纹、气孔等。
请参阅图2,图2为本申请一实施例中汇流排炸孔的修复结构示意图。对电芯极柱汇流排的炸孔进行修复,电芯极柱汇流排材料为1系铝合金,因此填补材料与基体一致的1系铝、直径大小50-150μm,纯度≥99.86%的铝粉。
具体修复步骤如下:
(1)电芯极柱焊接炸孔区域预处理。对与电芯极柱连接的汇流排铝排炸孔区域进行表面清理,使用工业吸尘清理炸孔内焊渣颗粒,若炸孔表面存在黑色异物,需使用电动磨头、电动切削等工具清理异物,除去周边毛刺及其它杂质;再使用工业酒精进行炸孔表面清洁。
(2)测量出炸孔尺寸。要求缺陷边缘与极柱边缘距离≥1mm,缺陷深度(距汇流排上表面)≤4mm。
(3)填补铝粉。使用工具将与极柱同材料的铝粉填补到炸孔需修复的区域,注意均匀调补铝粉并压实,尽可能排出铝粉间气体,压实力控制在200KN;铝粉填补后与未炸孔区域基本保持一个平面,本应用实例采用直径大小50-150μm,纯度≥99.86%的铝粉;需要对于不同孔深度的炸孔调整修复参数(以炸孔深度为1.5mm为例),每次铝粉堆积高度控制在1.5mm内。
(4)将待修复件固定在焊接工作台上,其待修复面向上,与激光振镜头保持平行,并将激光功率调整到调试光的功率并确定焊接轨迹,把出光的振镜调到其焦距位置,使调试光的焊接轨迹覆盖填补了铝粉的炸孔区域且其相对位置高度差正好是振镜的焦距位置,以此保证激光功率输出;采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源进行修复。
(5)将激光器切换为手动模式,并将激光功率调整到调试光的功率并确定焊接轨迹,把出光的振镜调到其焦距位置,使调试光的焊接轨迹覆盖填补了铝粉的炸孔区域且其相对位置高度差正好是振镜的焦距位置,以此保证激光功率输出,然后将激光器的功率调整到正常焊接状态,工艺参数为:速度20-28mm/s,功率:2600-3000W(外环功率500-1200W,内环功率1200-2000W),离焦量:+2mm-+4mm,频率:50Hz,占空比100%,开光延时:50微秒,关光延时:50微秒,拐角延时:20微秒,红光速度:20mm/s,摆动方式采用正弦。焊接过程在惰性气体(氩气或氮气)氛围下进行,防止焊接过程氧化。启动激光器出光,完成铝粉的熔焊。
(6)补焊完成,将振镜复位,观察炸孔修复的区域是否正常熔焊完成了炸孔修复,观察补焊完成情况,清理修复区域毛刺并用被工业酒精浸润的无纺布擦拭修复区域及周边区域,保持模组的清洁。
(7)机械加工及质检,根据要求对修复后的表面进行机械加工,使其尺寸、形状精度及表面质量达到技术要求,检测修复区是否有缺陷,包括裂纹、气孔等。
请参阅图3,图3为本申请一实施例中电芯极柱的修复结构示意图。由于炸孔导致汇流排不能使用,所以需要先把汇流排拆下来,对电芯极柱上的炸孔缺陷进行修复,然后再更换新的汇流排进行焊接。
具体修复步骤如下:
(1)拆卸炸孔的汇流排。由于汇流排炸孔严重已不满足返修要求,所以需将其拆卸下来。用电动切削、电动风磨笔等工具,将焊接炸孔的汇流排拆卸下来。
(2)电芯极柱预处理。剥离汇流排后,对电芯极柱表面进行预处理,用风磨笔或其它研磨工具打磨电芯极柱表面的焊渣或焊缝,保证电芯极柱的平面度。使用工业吸尘清理炸孔内焊渣颗粒,若炸孔表面存在黑色异物,需使用电动磨头、电动切削等工具清理异物,除去周边毛刺及其它杂质;再使用工业酒精进行炸孔表面清洁。
(3)测量出炸孔尺寸。要求缺陷边缘与极柱边缘距离≥1mm,缺陷深度(距极柱上表面)≤3mm。
(4)填补铝粉。使用工具将与极柱同材料的铝粉填补到炸孔需修复的区域,注意均匀调补铝粉并压实,尽可能排出铝粉间气体,压实力控制在200KN;铝粉填补后与未炸孔区域基本保持一个平面,本应用实例采用直径大小50-150μm,纯度≥99.86%的铝粉;
需要对于不同孔深度的炸孔调整修复参数(该实例以炸孔深度为1.5mm为例),每次铝粉堆积高度控制在1.5mm内;
(5)完成补焊。将待修复件固定再焊接工作台上,其待修复面向上,与激光振镜头保持平行,并将激光功率调整到调试光的功率并确定焊接轨迹,把出光的振镜调到其焦距位置,使调试光的焊接轨迹覆盖填补了铝粉的炸孔区域且其相对位置高度差正好是振镜的焦距位置,以此保证激光功率输出;采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源进行修复;
然后将激光器的功率调整到正常焊接状态,工艺参数为:速度20-28mm/s,功率:2600-3000W(外环功率500-1200W,内环功率1200-2000W),离焦量:+2mm-+4mm,频率:50Hz,占空比100%,开光延时:50微秒,关光延时:50微秒,拐角延时:20微秒,红光速度:20mm/s,摆动方式采用正弦。焊接过程在惰性气体(氩气或氮气)氛围下进行,防止焊接过程氧化。手动点动完成出光,完成铝粉的熔焊。
(6)补焊完成。将振镜复位,观察炸孔修复的区域是否正常熔焊完成了炸孔修复,观察补焊完成情况,清理修复区域毛刺并用被工业酒精浸润的无纺布擦拭修复区域及周边区域,保持模组的清洁。
(7)机械加工及质检,根据要求对修复后的表面进行机械加工,使其尺寸、形状精度及表面质量达到技术要求,检测修复区是否有缺陷,包括裂纹、气孔等。
(8)电芯极柱汇流排二次焊接。用新的汇流排与修复好的极柱按照正常焊接动作完成焊接。
基于以上技术方案,对基体破坏性小,对缺陷形状适配性强,且不破坏基体物理性能、修复区与基体的结合力强。
请参阅图4,图4为本申请一实施例中电芯极柱焊接缺陷修复系统的模块图,该系统包括:器件筛选模块40,用于获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;炸孔填充模块41,用于根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;炸孔修复模块42,用于将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
在一实施例中,炸孔填充模块41还用于根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
在一实施例中,炸孔填充模块41还用于对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
在一实施例中,炸孔填充模块41还用于对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
在一实施例中,所述填充材料包括粒径介于50μm到150μm之间且纯度大于或等于99.86%的铝粉。
在一实施例中,炸孔修复模块42还用于所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
在一实施例中,所述激光振镜采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源。
在一实施例中,炸孔修复模块42还用于配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复,包括:采集所述目标炸孔所在区域的多个位置点;根据所述位置点生成焊接轨迹,使得所述焊接轨迹覆盖所述目标炸孔。
在一实施例中,炸孔修复模块42还用于配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复的工艺参数包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。
上述电芯极柱焊接缺陷修复系统可以以一种计算机程序的形式实现,计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。计算机设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
上述电芯极柱焊接缺陷修复系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于终端的存储器中,也可以以软件形式存储于终端的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。该处理器可以为中央处理单元(CPU)、微处理器、单片机等。
如图5所示,为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图。提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的所述填充材料包括粒径介于50μm到150μm之间且纯度大于或等于99.86%的铝粉。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的所述激光振镜采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复,包括:采集所述目标炸孔所在区域的多个位置点;根据所述位置点生成焊接轨迹,使得所述焊接轨迹覆盖所述目标炸孔。
在一实施例中,上述处理器执行时,所实现的配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复的工艺参数包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。
在一个实施例中,上述的计算机设备可用作服务器,包括但不限于独立的物理服务器,或者是多个物理服务器构成的服务器集群,该计算机设备还可用作终端,包括但不限手机、平板电脑、个人数字助理或者智能设备等。如图5所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、内存储器、显示屏和网络接口。
其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个计算机设备的运行。计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行,以用于实现以上各个实施例所提供的一种电芯极柱焊接缺陷修复方法。计算机设备中的内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序提供高速缓存的运行环境。显示界面可通过显示屏进行数据展示。显示屏可以是触摸屏,比如为电容屏或电子屏,可通过接收作用于该触摸屏上显示的控件的点击操作,生成相应的指令。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的计算机设备的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
在一实施例中,该计算机程序被处理器执行时,所实现的根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
在一实施例中,该计算机程序被处理器执行时,所实现的对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
在一实施例中,该计算机程序被处理器执行时,所实现的对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
在一实施例中,该计算机程序被处理器执行时,所实现的所述填充材料包括粒径介于50μm到150μm之间且纯度大于或等于99.86%的铝粉。
在一实施例中,该计算机程序被处理器执行时,所实现的所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
在一实施例中,该指令被处理器执行时,所实现的所述激光振镜采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源。
在一实施例中,该指令被处理器执行时,所实现的配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复,包括:采集所述目标炸孔所在区域的多个位置点;根据所述位置点生成焊接轨迹,使得所述焊接轨迹覆盖所述目标炸孔。
在一实施例中,该指令被处理器执行时,所实现的配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复的工艺参数包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)等。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,包括:
获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;
根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;
将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
2.根据权利要求1所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔的步骤包括:
获取所述焊接炸孔与所述电芯极柱的边缘的距离以及所述焊机炸孔的深度;
在所述距离大于预设距离阈值且所述深度小于预设深度阈值时,将对应的焊接炸孔作为所述目标炸孔。
3.根据权利要求1所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,对所述目标炸孔进行焊料填充之前还包括:
清除所述焊接炸孔中的焊渣颗粒;和/或,
通过打磨或切削去除所述焊接炸孔表面的异物以及周边的毛刺。
4.根据权利要求1所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,对所述目标炸孔进行焊料填充的步骤包括:
将与所述电芯极柱相同的填充材料填入所述目标炸孔;
对所述目标炸孔中的填充材料进行挤压,以排出所述填充材料的空隙中的气体,使得所述填充材料的上表面与未出现炸孔区域的表面平齐。
5.根据权利要求4所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,所述填充材料包括粒径介于50μm到150μm之间且纯度大于或等于99.86%的铝粉。
6.根据权利要求1所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,所述焊接设备包括激光振镜,将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,包括:
将所述待修复件置于焊接平台,使得所述待修复件中所述目标炸孔所在的平面与所述激光振镜所在平面平行;
调节所述焊接平台,使得所述待修复件位于所述激光振镜的焦点位置。
7.根据权利要求6所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,所述激光振镜采用波长为1.06μm的连续光纤激光光源。
8.根据权利要求1所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复,包括:
采集所述目标炸孔所在区域的多个位置点;
根据所述位置点生成焊接轨迹,使得所述焊接轨迹覆盖所述目标炸孔。
9.根据权利要求6所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法,其特征在于,配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复的工艺参数包括:焊接速度为20-28mm/s,激光振镜的外环功率为500-1200W,内环功率为1200-2000W,离焦量为+2mm到+4mm,频率为50Hz,占空比为100%,开光延时为50微秒,红光速度为20mm/s,摆动方式为正弦摆动,在惰性气体氛围下进行焊接。
10.一种电芯极柱焊接缺陷修复系统,其特征在于,包括:
器件筛选模块,用于获取待修复件,其中所述待修复件为包含焊接炸孔的电芯极柱;
炸孔填充模块,用于根据所述焊接炸孔的尺寸信息确定需要进行修复的目标炸孔,以对所述目标炸孔进行焊料填充;
炸孔修复模块,用于将经过焊料填充的所述待修复件置于焊接设备焦点所在平面,以配置焊接轨迹对所述目标炸孔进行修复。
11.一种计算机设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的电芯极柱焊接缺陷修复方法的步骤。
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