一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法技术

一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法，包括以下步骤：在电池电极片表面涂覆耦合剂，再将柔性超声探头的陶瓷晶片面贴合至耦合剂的上表面，然后，启动柔性超声探头对电极片焊接面进行超声无损检测扫查，并通过连接电缆将扫查结果传输至超声检测主机，再通过超声检测主机输出扫查结果，或者，同时通过柔性超声探头上插装的编码器将连续扫查的轨迹数据传输至超声检测主机，超声检测主机进行图像分析并演示输出扫查结果。该方法操作简单，检测成本低，便携式扫查，无损检测，缺陷位置定位精确，可确定缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等，不合格点可以准确标记，补焊、补漏、校正有效可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法
本专利技术涉及一种电池生产用检测方法，尤其是涉及一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法。
技术介绍
目前，电池在电动汽车、储能等各领域的应用越来越广泛，几乎包括了生活、生产、科研的所有领域。尤其是近期，国内外新能源汽车发展迅速，电池的需求量越来越大，对电池的性能要求也越来越高。在电池大规模应用的场合，经常需要多只单体电池进行串并联成为电池模块，因此需要对电池的正负极进行焊接，焊接质量直接影响电池模块的性能，甚至直接影响电池的安全性和使用寿命。而电池电极焊点焊接难度较大，会面临焊缝表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内部气泡是焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。故，电池模块在生产的过程中，如何保证单体电池焊接质量是非常重要的。国内外电池企业均知道要对电池的焊接质量进行监测、检查、评估。但是，目前国内外主要采用的检测方法包括：1）“拉力测试法”，即在焊接后施加一定的拉力，例如300克，拉不下来即判定为合格，这种方法存在较大的弊病，属于破坏性试验，有时甚至反而会影响焊接质量。2）国外已经有少数资金雄厚厂家采用了“视觉分析法”，这是一种非接触性方法，优点是不会对焊点损伤，缺点是准确率较低，只能根据所焊接的上表面的图案来推断焊接的质量。CN108181356A公开的一种电池焊接质量的测量方法，通过检测电池电极与电极片之间的电流和电压并计算焊点的电阻值，进而判断焊接质量，该方法难以用于复杂多变、有弧度的曲面焊点的焊接质量检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种操作简单、缺陷定位精准，无损检测，尤其适用于有弧度的曲面焊点检测的用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法，包括以下步骤：在电池电极片表面涂覆耦合剂，再将柔性超声探头的陶瓷晶片面贴合至耦合剂的上表面，然后，启动柔性超声探头对电极片焊接面进行超声无损检测扫查，并通过连接电缆将扫查结果传输至超声检测主机，再通过超声检测主机输出扫查结果；其中，所述扫查结果包括超声回波的波幅、频率、时间、位置等数据。所述方法还包括，通过柔性超声探头上插装的编码器将连续扫查的轨迹数据传输至超声检测主机，超声检测主机进行图像分析并演示输出扫查结果。编码器连续记录即时扫查的轨迹数据，方便精确定位缺陷位置并进行准确有效修复。所述柔性超声探头包括陶瓷晶片、柔性背衬材料、柔性电路板（FPC）、探头壳体和连接电缆，所述陶瓷晶片被切割成单个阵元后灌封柔性背衬材料成型，通过柔性电路板与连接电缆连接组成超声探头芯部，装入探头壳体组成柔性超声探头，所述柔性超声探头通过连接电缆将被检测工件的扫查数据传输至超声检测主机。所述陶瓷晶片为单晶压电陶瓷晶片、双晶压电陶瓷晶片、线阵压电陶瓷晶片或面阵压电陶瓷晶片中的任一种。所述连接电缆外套设有电缆护套，电缆护套有效保护导电电缆与探头壳体的连接端。所述耦合剂为硅凝胶或薄膜。硅凝胶可在-65～200℃温度范围内长期保持弹性，它具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性能。耐水、耐臭氧、耐气候老化、憎水、防潮、防震、无腐蚀，且具有生理惰性、无毒、无味、易于灌注、能深部硫化、线收缩率低、低粘度、带粘性、凝胶状透明、操作简单等优点。硅凝胶的优良电气绝缘性能和防水性能，确保耦合可靠扫查时不破坏电池电极性能；柔软弹性确保凹凸不平表面扫查时达到最佳耦合；透明性能确保扫查时可见视野准确判断。本专利技术一种用柔性超声探头检测电池电极焊接的方法的工作原理为：利用超声探头发送超声波，并接收回波的超声无损检测扫查，再对超声无损检测扫查结果（即超声回波的波幅、频率、时间、位置等数据）堆叠分析实时成像，通过超声检测主机的超声成像系统可以精确定位缺陷位置，确定缺陷形状、大小、方位、取向、分布和内含物等。该检测方法是一种无损检测，没有对电池产生发热，温度变化等物理现象。本专利技术一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法的有益效果：操作简单，检测成本低，便携式扫查，无损检测，柔性超声探头通过耦合剂贴合电极片上的凹凸表面，采用接触式的检测方式，利用超声波的波幅、频率、时间、位置等数据堆叠分析实时成像，进而实现单独、无损检测电池电极焊点焊接质量，简单快捷，平面曲面轻松精确检测，通过超声检测主机的超声成像系统可以精确定位缺陷位置，确定缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等，不合格点可以准确标记，补焊、补漏、校正有效可靠，确保安全，提升了被检测产品的品质。耦合剂的优良电气绝缘性能和防水性能确保耦合可靠扫查时不破坏电池电极性能；柔软弹性确保凹凸不平表面扫查时达到最佳耦合；透明性能确保扫查时可见视野准确判断。附图说明图1—为实施例1中一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法的操作示意图；图2—为本专利技术的一种柔性超声探头的立体外观示意图；图3—为本专利技术的一种柔性超声探头的组件截面示意图；图4—为本专利技术的一种柔性超声探头柔性的变形示意图，其中，虚线所示部分为柔性超声探头可变形的形状；图5—为本专利技术超声阵列探头的压电陶瓷晶片的结构示意图；图6—为实施例2中一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法的操作示意图。图中：1、柔性超声探头；1-1、陶瓷晶片；1-2、柔性电路板（FPC）；1-3、柔性背衬材料；1-4、探头壳体；1-5、电缆护套；1-6、连接电缆2、编码器；3、耦合剂；4、电池电极片；5、电池；6，超声检测主机。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1参照图1~5，本实施的一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，一种用柔性超声探头1检测电池5电极焊接的方法，包括以下步骤：在电池电极片4表面涂覆耦合剂3，再将柔性超声探头1的陶瓷晶片1-1面贴合至耦合剂3的上表面，然后，启动柔性超声探头1对电极片焊接面进行超声无损检测扫查，并通过连接电缆1-6将扫查结果传输至超声检测主机6，同时，通过柔性超声探头1上插装的编码器2将连续扫查的轨迹数据传输至超声检测主机6，超声检测主机6进行图像分析并演示输出扫查结果。编码器2连续记录即时扫查的轨迹数据，方便精确定位缺陷位置并进行准确有效修复。所述柔性超声探头1包括陶瓷晶片1-1、柔性背衬材料1-3、柔性电路板1-2（FPC）、探头壳体1-4和连接电缆1-6，所述陶瓷晶片1-1被切割成单个阵元后灌封柔性背衬材料1-3成型，通过柔性电路板1-2与连接电缆1-6连接组成超声探头芯部，装入探头壳体1-4组成柔性超声探头1，所述柔性超声探头1通过连接电缆1-6将被检测工件的扫查数据传输至超声检测主机6。所述陶瓷晶片1-1为面阵压电陶瓷晶片1-1。所述连接电缆1-6外套设有电缆护套1-5，电缆护套1-5有效保护导电电缆与探头壳体1-4的连接端。所述耦合剂3为硅凝胶。硅凝胶的优良电气绝缘性能和防水性能，确保耦合可靠扫查时不破坏电池5电极性能；柔软弹性确保凹凸不平表面扫查时达到最佳耦合；透明性能确保扫查时可见视野准确判断。实施例2参照图6，本实施的一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，包括以下步骤：在电池电极片4表面涂覆耦合剂3，再将柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：在电池电极片表面涂覆耦合剂，再将柔性超声探头的陶瓷晶片面贴合至耦合剂的上表面，然后，启动柔性超声探头对电极片焊接面进行超声无损检测扫查，并通过连接电缆将超声无损检测扫查产生的超声回波扫查结果传输至超声检测主机，再通过超声检测主机输出扫查结果。

【技术特征摘要】
1.一种用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：在电池电极片表面涂覆耦合剂，再将柔性超声探头的陶瓷晶片面贴合至耦合剂的上表面，然后，启动柔性超声探头对电极片焊接面进行超声无损检测扫查，并通过连接电缆将超声无损检测扫查产生的超声回波扫查结果传输至超声检测主机，再通过超声检测主机输出扫查结果。2.如权利要求1所述用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，其特征在于，所述方法还包括，通过柔性超声探头上插装的编码器将连续扫查的轨迹数据传输至超声检测主机，超声检测主机进行图像分析并演示输出扫查结果。3.如权利要求1或2所述用柔性超声探头检测电池电极片焊接质量的方法，其特征在于，所述柔性超声探头包括陶瓷晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绍军，李立军，刘剑，
申请(专利权)人：长沙芬贝电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43