CN208026847U - 一种电芯电压采样片焊接质量检测装置及焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电芯电压采样片焊接质量检测装置及焊接设备，所述检测装置包括压降测试模块、驱动机构、检测平台和控制模块，所述压降测试模块和驱动机构设置于所述检测平台上，所述控制模块分别连接所述压降测试模块和驱动机构；所述压降测试模块包括直流源和电压检测表，所述直流源与被测对象的焊接区域连接，所述电压检测表通过探针与被测对象的焊接区域连接，并连接控制模块。与现有技术相比，本实用新型具有能有效对焊接质量进行评价，降低电池模组发生热失控风险等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池模组技术领域，尤其是涉及一种电芯电压采样片焊接质量检测装置及焊接设备。
背景技术
在现在电动汽车产业发展起来后，产生了越来越多的车用电池模组技术。电池模组主要由电芯组成。电芯的电压需要受到监控，所以每一个电芯上的电压采样成为一种必须的措施。现在有多种不同的电芯电压采样方式：
1、以线束为电压采样线，线束采电压一端采用超声波焊接与电芯铝(铜)巴连接到一起。
2、以铝巴为电压采样线，线束采电压一端采用超声波焊接与电芯铝(铜)巴连接到一起。
3、以铜片和柔性线路板为电压采样线，线束采电压一端采用激光焊接与电芯极耳连接到一起。
其中线束做采样线，会引入手工装配的不一致性和不确定性，加工时，降低质量可靠性。而采用超声波焊接的方式，会增加工艺的复杂性(需要分装，然后集成处理)，加大设计的难度(厚度增高导致装配困难)。
以上第3种方式中，由于激光焊接存在不稳定性(热透镜效应等)，有时会出现虚焊，导致电压采样失效。虚焊出现后，目视检查无法有效排查出虚焊失效，存在的缺陷为：电压采样点的激光焊接失效无法被有效发现。
现有技术手段无法在非破坏性的前提下检测焊接质量，包括焊接强度等物理性能和导电电阻率等化学性能。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电芯电压采样片焊接质量检测装置及焊接设备。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电芯电压采样片焊接质量检测装置，包括压降测试模块、驱动机构、检测平台和控制模块，所述压降测试模块和驱动机构设置于所述检测平台上，所述控制模块分别连接所述压降测试模块和驱动机构。
进一步地，所述压降测试模块包括直流源和电压检测表，所述直流源与被测对象的焊接区域连接，所述电压检测表通过探针与被测对象的焊接区域连接，并连接控制模块。
进一步地，所述压降测试模块还包括电子负载，该电子负载连接于所述直流源和焊接区域之间，并与控制模块连接。
进一步地，该检测装置还包括拉拔力测试模块。
进一步地，所述拉拔力测试模块包括带有力值传感器的拉拔力测试机，所述力值传感器与控制模块连接。
进一步地，所述驱动机构包括相连接的伺服电机和执行气缸。
进一步地，所述控制模块包括监控上位机，该监控上位机还连接有报警器。
一种电芯电压采样片焊接设备，包括所述的检测装置。
与现有技术相比，本实用新型首次在电池自动化总成检测领域使用直流压降法进行电阻检测并进行质量验证，具有以下有益效果：
1.本实用新型设置压降测试模块，能有效对电压采样点焊接质量的控制，而且是非破坏性的、实时的、全面的探针测量。
2.对电压采样点进行自动化探针100％全检，保证了焊接的质量和电压采样的有效性。
3.通过FPC压降法测量焊接质量，控制了焊接处的接触电阻，有效控制了大接触电阻给电压采样带来的误差，能有效对焊接质量进行评价。
4.焊接质量的监控，同时导致焊接接触电阻的控制，接触电阻的控制导致采样点发热量的控制，有效降低了模组发生热失控的风险。
5、本实用新型设置有拉拔力测试模块，可以由拉拔力测试破坏性实验反复验证压降法测试的有效性。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为本实用新型压降测试的工作流程示意图；
图3为本实用新型压降法的电路原理示意图；
图4为有效焊接的压降分布示意图；
图5为焊接点数与压降/拉拔力的关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例还提供一种实现上述电芯电压采样片焊接质量检测方法的检测装置，包括压降测试模块1、驱动机构3、检测平台4和控制模块5，压降测试模块1和驱动机构3设置于检测平台4上，控制模块5分别连接所述压降测试模块1和驱动机构3。其中，压降测试模块用于测量所述焊接区域处的电压降；驱动机构，用于驱动被测对象移动至测试位置；控制模块用于发送驱动指令和接收测试数据，并根据测试数据获得最终焊接质量。
上述检测装置工作时室温控制在20–30℃。
在某些实施例中，所述压降测试模块1包括直流源101和电压检测表102，其中，直流源与被测对象的焊接区域连接，用于产生稳定输出；电压检测表通过探针与被测对象的焊接区域连接，并连接控制模块，用于测量所述焊接区域处的电压降。本实施例中，直流源的输出为10安培，电压检测表选用高精度万用表(mV)。
在某些实施例中，所述压降测试模块还包括电子负载，与控制模块连接，并连接于所述直流源和焊接区域之间，用于在控制模块的控制指令下实现直流源的稳定输出。压降测试模块的电路原理图如图3所示。
在某些实施例中，上述检测装置还包括拉拔力测试模块2，与控制模块连接，拉拔力测试模块2用于测量对被测对象的焊接拉拔力，控制模块由拉拔力测试破坏性实验反复验证压降法测试的有效性。
在某些实施例中，所述拉拔力测试模块2包括带有力值传感器的拉拔力测试机201，所述力值传感器与控制模块连接，拉拔力测试机进行拉拔力测试时，一端固定FPC铜片，一端固定极耳。
在某些实施例中，所述驱动机构包括相连接的伺服电机和执行气缸。
在某些实施例中，所述控制模块包括监控上位机，该监控上位机还连接有报警器。
上述电芯电压采样片焊接质量检测装置的工作方法包括：
压降测试步骤，采用压降法测试被测对象的焊接区域处的电压降是否符合设定条件；
综合评价步骤，根据压降测试步骤获得的结果获得最终焊接质量。
如图2所示，所述压降测试步骤具体为：
101)在焊接区域与电芯极耳之间通入直流源，并控制该直流源稳定输出。在某些实施例中，可通过电子负载自动调节所述直流源的稳定输出。
102)测量焊接区域与电芯极耳之间的电压降，判断该电压降是否符合设定条件，若是，则退出，若否，则产生报警信息。在某些实施例中，可所述设定条件为0.1mV<U<0.55mV，其中，U为测量到的电压降。
通过上述方法可有效验证电芯BUSBAR与FPC采样线铜片的激光焊接质量。焊接质量影响到以下2个参数：
-焊接处压降，相对FPC在电压采样过程当中得到的压降数值，小到可以被忽略或被补偿。
-焊接处拉拔力，足够的拉拔力保障FPC采样铜片牢固贴合电芯BUSBAR。
验证焊接质量，可以保障FPC在产品生命周期内的铜片贴合BUSBAR的机械强度和电芯压降测量的精确度。
在某些实施例中，该检测方法还包括：
拉拔力测试步骤，测量对被测对象的焊接拉拔力，并由拉拔力测试步骤获得的结果验证压降测试的有效性。
图4和图5显示了有效焊接压降分布和焊接点数与压降/拉拔力的关系。
通过以上方法可以获得实际焊接中的焊接参数，如：
铜极耳和铜端子焊接参数：焊接速度25mm/s功率100％波形0频率70KHz线间距0.03螺旋线直径0.8mm
铜极耳和铝极耳焊接参数：焊接速度50mm/s功率100％波形13频率168KHz线间距0.05螺旋线直径1mm
铝极耳和铜端子焊接参数：焊接速度25mm/s功率100％波形0频率70KHz线间距0.05螺旋线直径1mm
FPC和铜极耳焊接参数：焊接速度15mm/s功率100％波形0频率70KHz线间距0.03螺旋线直径0.8mm
FPC和铜端子焊接参数：焊接速度10mm/s功率100％波形0频率70KHz线间距0.03螺旋线直径0.8mm
在某些实施例中，可根据所述的检测装置实现一种电芯电压采样片焊接设备。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电芯电压采样片焊接质量检测装置，其特征在于，包括压降测试模块、驱动机构、检测平台和控制模块，所述压降测试模块和驱动机构设置于所述检测平台上，所述控制模块分别连接所述压降测试模块和驱动机构，所述压降测试模块包括直流源、电压检测表和电子负载，所述直流源与被测对象的焊接区域连接，所述电压检测表通过探针与被测对象的焊接区域连接，并连接控制模块，所述电子负载连接于所述直流源和焊接区域之间，并与控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的电芯电压采样片焊接质量检测装置，其特征在于，还包括拉拔力测试模块。
3.根据权利要求2所述的电芯电压采样片焊接质量检测装置，其特征在于，所述拉拔力测试模块包括带有力值传感器的拉拔力测试机，所述力值传感器与控制模块连接。
4.根据权利要求1所述的电芯电压采样片焊接质量检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括相连接的伺服电机和执行气缸。
5.根据权利要求1所述的电芯电压采样片焊接质量检测装置，其特征在于，所述控制模块包括监控上位机，该监控上位机还连接有报警器。
6.一种电芯电压采样片焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的检测装置。
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| CN201721864253.9U CN208026847U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种电芯电压采样片焊接质量检测装置及焊接设备 |
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| CN (1) | CN208026847U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110243866A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-17 | 龙岩学院 | 微电阻点焊质量检测系统与检测方法 |
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- 2017-12-27 CN CN201721864253.9U patent/CN208026847U/zh active Active
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| CN110243866B (zh) * | 2019-07-31 | 2024-01-16 | 龙岩学院 | 微电阻点焊质量检测系统与检测方法 |
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