CN219284864U - 电池单体焊接部检查设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池单体焊接部检查设备，包括：联接部，所述联接部被构造成与联接到焊接部的连接构件相联接；轴，所述轴被构造成使得所述联接部被联接到所述轴的下端，并且使得弹簧被附加到所述轴的外表面；传感器，所述传感器被构造成测量所述轴的移动距离；感测部，所述感测部被联接到所述轴的上端，使得所述传感器能够识别所述轴的移动距离；以及壳体，所述壳体被构造成接收所述轴、所述传感器和所述感测部，其中，拉伸所述焊接部所需的力保持一致，使得能够将一致的拉伸力施加到所述连接构件，由此能够提高检测所述焊接部的可靠性。

Description

电池单体焊接部检查设备

技术领域

本申请要求2021年12月24日提交的韩国专利申请2021-0187644号和2022年11月3日提交的韩国专利申请2022-0145726的优先权权益，这些申请的公开内容通过引用的方式以其整体并入本文。

本实用新型涉及一种电池单体焊接部检查设备。更特别地，本实用新型涉及如下一种电池单体焊接部检查设备，该电池单体焊接部检查设备能够检查为了将电池单体彼此电连接而形成的焊接部的焊接强度。

背景技术

通过锂离子的移动而被充电和放电的锂离子二次电池不仅在用于移动装置或小型电子产品的小型电池单体的领域中使用，而且还在用作电动车辆的能源或需要高输出和高电压的电力存储系统的能源的中型或大型电池组的领域中使用，这是因为锂离子二次电池具有高能量密度和高放电电压的优点。

基于电池壳体的形状，锂离子二次电池被分类成：圆柱形二次电池，该圆柱形二次电池的电极组件被安装在圆柱形金属罐中；棱柱形二次电池，该棱柱形二次电池的电极组件被安装在棱柱形金属罐中；或袋状二次电池，该袋状二次电池的电极组件被安装在由铝层片材制成的袋状壳体中。其中，圆柱形二次电池的优点在于，圆柱形二次电池的容量相对较大，并且圆柱形二次电池的结构稳定。

为了制造中型或大型电池组，需要执行将多个圆柱形电池单体电连接的过程。例如，可以通过激光焊接将金属板附连到圆柱形电池单体的正极端子或负极端子，从而将圆柱形电池单体彼此电连接。

如果金属板和圆柱形电池单体之间的联接力较小，则金属板可能很容易因撞击而与圆柱形电池单体分离。另一方面，如果金属板和圆柱形电池单体之间的联接力较高，则垫圈可能会损坏，由此电解液可能会泄漏，或者圆柱形电池单体之间的电连接可能会解除。

这些问题可能会使每一个圆柱形电池单体的性能退化，并且还可能发生与安全有关的问题。

因此，为了防止上述问题，可以对金属板和圆柱形电池单体的焊接部之间的联接强度进行检查。

传统上，工人使用如下方法：利用诸如镊子的工具拉伸与焊接部联接的电线，以检查与焊接部的联接力。当使用这种方法时，检查的可靠性只取决于工人的技能。此外，如果拉力因工人而改变，则评估焊接部的焊接强度的可靠性降低。

例如，如果拉力较低，则即使是薄弱的焊接部也无法被检测到，并且可能确定这样的产品是正常的。另一方面，如果拉力较高，则焊接部可能反而会受损。

作为用于检查焊接部的联接力的技术，专利文献1公开了一种用于测量接合线联接中的阻力的拉伸测试仪器，其中，设置有拉伸钩和弹簧装置，该拉伸钩与被联接到半导体电路芯片和引线的接合线相联接，该弹簧装置被构造成被联接到驱动部的顶部。该弹簧装置对拉伸钩施加初始应力，以使该拉伸钩移动到其初始位置，由此，拉伸钩和线环之间的接合被削弱，并且限制了拉伸力的量，因此，该力测量仪器得到保护。

专利文献1的目的在于提供一种测试仪器，该测试仪器被设计成即使在环境温度可变时仍获取可重复的测试结果；然而，专利文献1未公开能够使被施加到由线环卡住的拉伸钩的力得以平衡的技术。

专利文献2公开了一种电池检查设备，该电池检查设备将当预定的拉伸力被施加到焊接部时生成的引线和密封件之间的焊接部的阻力转换为与此相关的位移，并将拉伸开始时的第一位移和拉伸结束时的第二位移与临界值进行比较，从而确定电池是否正常。

因此，还未提出能够使用具有简单结构的电池单体焊接部检查设备来在一致条件下检查焊接部的联接状态的技术。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国专利申请公开号2003-0066432(2003.08.09)

(专利文献2)日本专利申请公开号2000-100465(2000.04.07)

实用新型内容

已经鉴于上述问题而做出了本实用新型，并且本实用新型的目的是提供一种电池单体焊接部检查设备，该电池单体焊接部检查设备能够在使得检查电池单体焊接部的联接力的条件保持一致的状态下迅速且准确地确定焊接状态是否不良。

技术方案

用于实现上述目的的根据本实用新型的电池单体焊接部检查设备包括：联接部，所述联接部被构造成与联接到焊接部的连接构件相联接；轴，所述轴被构造成使得所述联接部被联接到所述轴的下端，并且使得弹簧被附加到所述轴的外表面；传感器，所述传感器被构造成测量所述轴的移动距离；感测部，所述感测部被联接到所述轴的上端，使得所述传感器能够识别所述轴的移动距离；以及壳体，所述壳体被构造成接收所述轴、所述传感器和所述感测部。

所述联接部可以被形成为钩子、钳子或夹子的形状。

其中形成有通孔的分隔壁可以被设置在所述壳体中，所述轴的所述弹簧可以被构造成不穿过所述通孔，并且所述轴可以位于延伸穿过所述通孔的状态中。

所述轴可以根据施加到所述联接部的拉伸力的大小而向下移出所述壳体的下部，并且所述传感器可以感测到所述感测部的位置。

所述电池单体焊接部检查设备还可以包括警报构件，所述警报构件被构造成使用声音来通知所述传感器已经感测到所述感测部的位置。

所述传感器可以被设置成延伸穿过所述壳体的侧壁，并且所述传感器的位置可以是可调节的。

当所述联接部与所述连接构件分离时，所述轴可以通过所述弹簧的弹性力而向上移动到所述壳体中。

此外，本实用新型提供了一种使用所述电池单体焊接部检查设备的电池单体焊接部检查方法。具体地，所述电池单体焊接部检查方法包括：(a)将所述电池单体焊接部检查设备的联接部与联接到焊接部的连接构件相联接；(b)使所述电池单体焊接部检查设备向上移动；以及(c)当所述电池单体焊接部检查设备生成警报时，中断所述电池单体焊接部检查设备的向上移动。

在步骤(b)中，所述电池单体焊接部检查设备可以在垂直于所述联接部与所述连接构件相联接的平面的方向上移动。

步骤(c)中的所述警报可以是当感测部被定位成与传感器相邻时生成的声音。

在步骤(c)之后，可以解除在所述联接部和所述连接构件之间的联接。

所述电池单体焊接部检查方法还可以包括：基于在步骤(b)之前的所述连接构件的法向拉伸力值来调节所述传感器的位置。

所述连接构件可以是选自被焊接到电池单体的线部、汇流条和金属板中的任一个，并且在步骤(c)中，当所述连接构件被联接到所述焊接部的状态得以保持时，可以确定焊接状态是正常的。

此外，本实用新型可以提供上述解决手段的各种组合。

实用新型效果

从上文描述中显而易见的是，当使用根据本实用新型的电池单体焊接部检查设备时，不论检查焊接部的工人的技能如何，都能够对联接到焊接部的连接构件施加一致的力，因此能够提高检查焊接部的可靠性。

当使用所述焊接部检查设备来检查焊接部时，能够准确地检查连接构件是否焊接不牢。

此外，在所述焊接部检查设备中，能够将施加到连接构件的拉伸力设定为一致水平，因此能够防止在检查过程期间因过于用力拉伸连接构件而导致焊接部损坏。

此外，能够根据期望的焊接强度来调节传感器的位置，因此能够检查具有各种大小的拉伸力的焊接部。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，本实用新型的上述和其它目的、特征以及其它优点将更清楚，在附图中：

图1是根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备的立体图；

图2是示出了图1的电池单体焊接部检查设备在检查前和检查后的状态的侧视图；并且

图3是示出了图1的电池单体焊接部检查设备被联接到电池单体连接构件的状态的立体图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使得本实用新型的优选实施例能够容易地由本实用新型所属领域的普通技术人员实施。然而，在详细描述本实用新型的优选实施例的操作原理时，当对并入本文中的已知的功能和构造的详细描述可能会使本实用新型的主题模糊，则将省略该详细描述。

此外，在所有附图中，将使用相同的附图标记来指代执行相似的功能或操作的部分。在整个说明书中，在一个部分被表述为被连接到另一个部分的情况下，不仅可以将所述一个部分直接连接到所述另一个部分，而且所述一个部分还可以经由另外的部分被间接连接到所述另一个部分。此外，包括某个元件不意指排除其它元件，而是意指可以进一步包含此类元件，除非另有说明。

此外，除非特别限制，否则通过限制或添加来体现要素的描述可以适用于所有的实用新型，并且并不限制特定的实用新型。

另外，在本申请的实用新型描述和权利要求中，除非另有提及，否则单数形式旨在包括复数形式。

另外，在本申请的实用新型描述和权利要求中，除非另有提及，否则“或”包括“和”。因此，“包括A或B”意指三种情况，即包括A的情况、包括B的情况以及包括A和B的情况。

下文中，将参照附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

图1是根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备的立体图。

参照图1，所述电池单体焊接部检查设备包括：联接部100，所述联接部100被构造成与联接到焊接部的连接构件相联接；轴200，所述轴200被构造成使得所述联接部100被联接到所述轴200的下端，并且使得弹簧210被附加到所述轴200的外表面；传感器300，所述传感器300被构造成测量所述轴200的移动距离；感测部400，所述感测部400被联接到所述轴200的上端，并且使得所述传感器300能够识别所述轴200的移动距离；以及壳体500，所述壳体500被构造成接收所述轴200、传感器300和感测部400。

根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备被构造成检查通过线焊接而在多个电池单体之间形成的焊接部或者在金属板被附加到多个电池单体的状态下通过线焊接而在金属板和多个电池单体之间形成的焊接部的焊接联接状态。

具体地，当所述联接部100被联接到被设置成检查拉伸力的连接构件、然后所述电池单体焊接部检查设备向上移动时，在保持所述联接部100被联接到所述连接构件的状态的同时，所述轴200向所述壳体500的下部移动。也就是说，根据施加到所述联接部100的拉伸力的大小，所述轴200向下移出所述壳体500的下部，并且所述传感器300可以感测到所述感测部400已经接近所述传感器300。

当施加到所述联接部100的拉伸力较大时，所述轴200的移动距离增加。另一方面，当施加到所述联接部100的拉伸力较小时，所述轴200的移动距离减小。

当由于所述轴200的向下移动而使得联接到所述轴200的上端的感测部400与所述传感器300相邻时，所述电池单体焊接部检查设备可以生成信号。

该信号可以是声音信号或视觉信号。具体地，所述电池单体焊接部检查设备可以包括警报构件，所述警报构件被构造成：当所述传感器感测到所述感测部的位置时、例如当所述传感器感测到所述感测部和传感器之间的距离最短时，所述警报构件发出声音。

在识别到该信号的情况下，工人停止所述电池单体焊接部检查设备的向上移动，并且检查所述焊接部是否仍保持联接状态。当所述连接构件被联接到所述焊接部的状态得以保持时，可以确定焊接状态是正常的。

在本实用新型中，如上所述，所述感测部400在被联接到所述轴200的上端的状态下随着所述轴200移动，并且设置有被构造成感测所述感测部400的位置的传感器300。因此，当所述轴200移动预定的距离时，可以生成信号。

例如，由于不仅在同一工人重复检查所述电池单体焊接部时、而且在不同工人检查所述电池单体焊接部时，所述电池单体焊接部都能以一致的力被拉伸，因此可以在一致的条件下检查焊接部。因此，能够提高电池单体焊接部检查的准确性和可靠性。

在具体示例中，所述联接部100可以被形成为钩状，从而容易地联接到所述电池单体焊接部的电线。因此，钩状的联接部100可以被联接到电线，以提起电线。

所述连接构件除了可以是被焊接到电池单体的电线外还可以是汇流条或金属板，因此，所述联接部可以被形成为钳形或夹形，从而容易地联接到汇流条或金属板。

图2是示出了图1的电池单体焊接部检查设备在检查前和检查后的状态的侧视图。

参照图2，所述电池单体焊接部检查设备的联接部100处于被联接到连接构件(未示出)的状态中。左侧附图示出了所述壳体500未被拉伸的状态，右侧附图示出了所述壳体500已被拉伸的状态。

由于所述壳体500的向上移动，因此所述轴200相对地向下移动了H，由此所述感测部400面向传感器300。此时，所述传感器300生成警报，由此工人可以停止所述壳体500的移动。

其中形成有通孔的分隔壁510被设置在所述壳体500中。所述轴200的弹簧210无法穿过该通孔，并且所述轴200位于延伸穿过该通孔的状态中。这时，所述弹簧210处于压缩状态下。因此，当所述联接部100与连接构件分离时，所述轴100通过所述弹簧210的弹性力而向上移动到所述壳体500内。

上述过程可以被重复执行，因此能够快速且准确地检查多个焊接部。

在具体示例中，当由于所述传感器向上或向下移动而使得所述轴的移动距离增加或减少时，发出警报，由此，根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备可以被应用于需要各种大小的联接力的焊接部。

具体地，所述传感器300可以被设置成延伸穿过所述壳体500的侧壁，并且在所述壳体500中可以形成槽孔，使得能够在上下方向上调节所述传感器300的位置。

可以使用暴露在所述壳体500的外侧的部件来调节所述传感器300的位置，并且可以使用在所述壳体500中面向所述感测部400的部件来感测所述感测部400的位置。

能够调节所述传感器300的位置的结构不受特别限制，只要该结构能够在所述传感器300被设置成延伸穿过所述壳体500的状态下进行移动即可。

当所述焊接部的拉伸力的参考值改变时，可以使用所述弹簧210的弹簧常数k来计算由于拉伸力产生的收缩距离，并且作为调节所述传感器300的位置的方法，可以使用推拉力计对所述感测部400的位置进行微调。例如，根据本实用新型所述的弹簧210的弹簧常数k可以是0.29N/mm。

图3是示出了图1的电池单体焊接部检查设备被联接到电池单体连接构件的状态的立体图。

参照图3，八个圆柱形电池单体10被设置成使得每一个圆柱形电池单体10的上部面向上，并且相邻的圆柱形电池单体10经由线型连接构件20彼此连接，所述线型连接构件20被附连到圆柱形电池单体10的顶盖。

应用了根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备的电池单体不限于圆柱形电池单体，并且根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备也可以被应用于棱柱形电池单体。图3中示出的电池单体的数量是说明性的。此外，这些电池单体可以彼此并联、串联或者并联和串联地连接。金属板或汇流条可以被设置在所述电池单体的上方，并且金属板或汇流条可以通过线焊接被连接到电池单体。

所述电池单体焊接部检查设备的联接部100可以被联接到连接构件20，从而绕住所述连接构件20，并且所述电池单体焊接部检查设备可以在垂直于所述联接部100与连接构件20相联接的平面的方向上移动。此时，所述感测部400接近所述传感器300，并且所述传感器300感测到所述感测部400并向警报构件(未示出)发送信号，所述警报构件生成警报声。在识别到该信号时，工人停止所述电池单体焊接部检查设备的向上移动。

当检查到所述连接构件20被联接到焊接部状态得以保持时，可以确定焊接状态是正常的。在所述连接构件20和联接部100之间的联接解除之后，可以重复地检查与其相邻的另一个连接构件20的焊接部。

当在联接有所述连接构件的焊接部处的期望拉伸力增大时，所述传感器可以向下移动。另一方面，当在联接有所述连接构件的焊接部处的期望拉伸力减小时，所述传感器可以向上移动。因此，当需要调节所述传感器300的位置时，能够在所述电池单体焊接部检查设备被联接到连接构件之前或之后调节所述传感器300的位置。

下文中，将参照示例来描述本实用新型。提供该示例仅仅是为了更容易理解本实用新型，不应该被解释为限制本实用新型的范围。

<实验实施例>

制备具有由线焊接形成的电连接的电池单体样品，对线焊接部执行拉伸试验，并且当拉伸力是300gf到400gf时，则确定所述线焊接部是正常的。根据上述标准，执行了以下实验。

<比较示例>

对10个线焊接部中的每一个线焊接部执行使用镊子的拉伸试验。

在将镊子保持于每一个线焊接部的电线的下方的状态下，使用拉拔所述镊子的方法执行该拉伸试验。作为使用镊子进行拉伸试验的结果，确认了所有的线焊接部都是正常的。

使用推拉力计来测量10个线焊接部中的每一个的拉伸力，并且将该拉伸力的大小以及确定焊接部是好是差的结果示于下表1中。

<示例>

制备根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备，并将传感器的位置设定为使得拉伸力在300gf到400gf之间的范围内。

所述电池单体焊接部检查设备的联接部被联接到10个线焊接部中的每一个，执行在竖直方向上向上拉伸线焊接部的试验，直到所述传感器感测到所述感测部并生成警报为止。

由所述电池单体焊接部检查设备测量的10个线焊接部中的每一个的拉伸力的大小以及确定焊接部是好是差的结果示于下表1中。

[表1]

参照上表1，能够看出，作为所述比较示例中使用镊子进行拉伸试验的结果而被确定为正常的十个焊接部中的六个焊接部在推拉力计测量之后被确定为“差”。

如上所述，如果工人使用镊子手动地执行测试，则难以使用一致的力来检查焊接部，因此需要执行附加的测试，以保证焊接部检查的可靠性。

相比之下，当使用所述电池单体焊接部检查设备时，如在示例中那样，能够使用如下的简单的方法来执行测试：当在预定的拉伸力范围内生成警报时终止测试，并且保持施加到每一个焊接部的拉伸力的大小一致，因此无需重复的实验，并且能够保证检查的可靠性。

当使用根据本实用新型所述的电池单体焊接部检查设备和使用该设备的电池单体焊接部检查方法时，如上所述，不论工人如何，都能够使施加到电池单体焊接部的拉伸力的大小保持一致，因此能够提高焊接检查的准确性和可靠性。

本实用新型所属领域的技术人员将理解，基于上述描述，在本实用新型的范畴内可以进行各种应用和修改。

附图标记列表

10：电池单体

20：连接构件

100：联接部

200：轴

210：弹簧

300：传感器

400：感测部

500：壳体

Claims (7)

1.一种电池单体焊接部检查设备，其特征在于，包括：

联接部，所述联接部被构造成与联接到焊接部的连接构件相联接；

轴，所述轴被构造成使得所述联接部被联接到所述轴的下端，并且使得弹簧被附加到所述轴的外表面；

传感器，所述传感器被构造成测量所述轴的移动距离；

感测部，所述感测部被联接到所述轴的上端，使得所述传感器能够识别所述轴的移动距离；以及

壳体，所述壳体被构造成接收所述轴、所述传感器和所述感测部。

2.根据权利要求1所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，所述联接部被形成为钩子、钳子或夹子的形状。

3.根据权利要求1所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，

所述壳体中设置有分隔壁，所述分隔壁中形成有通孔，

所述弹簧被构造成不穿过所述通孔，并且

所述轴位于延伸穿过所述通孔的状态下。

4.根据权利要求1所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，

所述轴根据施加到所述联接部的拉伸力的大小而向下移出所述壳体的下部，并且

所述传感器感测到所述感测部的位置。

5.根据权利要求4所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，还包括警报构件，所述警报构件被构造成使用声音来通知所述传感器已经感测到所述感测部的位置。

6.根据权利要求1所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，

所述传感器被设置成延伸穿过所述壳体的侧壁，并且

所述传感器的位置是可调节的。

7.根据权利要求1所述的电池单体焊接部检查设备，其特征在于，当所述联接部与所述连接构件分离时，所述轴通过所述弹簧的弹性力而向上移动到所述壳体中。

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