一种锂离子电池模组的虚焊检测方法技术

本发明专利技术属于动力电池模组检测技术领域，具体涉及一种锂离子电池模组的虚焊检测方法，包括：获取锂离子电池模组每一个电芯的充放电全过程的电压值；根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列；计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离；计算每一个所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值；将每一个所述差值与预设阈值进行比较：当所述差值大于所述预设阈值时，所述差值对应的电芯为虚焊电芯。本发明专利技术利用当焊接处有缺陷时，引起接触电阻变大，进而导致电芯端电压异常变化，计算电压欧氏距离实现了对动力电池模组激光焊接虚焊的有效检测。现了对动力电池模组激光焊接虚焊的有效检测。现了对动力电池模组激光焊接虚焊的有效检测。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池模组的虚焊检测方法


[0001]本专利技术属于动力电池模组检测
，具体涉及一种锂离子电池模组的虚焊检测方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车及电动自行车等交通工具的发展，动力电池在汽车领域得到了广泛的应用。为了达到所需要的使用电压或电流，需要利用连接组件对动力电池的电芯进行串联或并联焊接，形成能量密度高、寿命长的动力电池组。在现代化工厂中，电池模组制造时一般是采用激光焊对汇流板和电芯极柱进行焊接，实现动力电池串并联的功能。激光焊接质量的好坏直接关系到电池的整体性能、良品率以及电池后期的使用寿命。在对动力电池的电芯极柱和汇流板焊接时，由于异物等存在或工艺参数等因素，导致电芯的极柱在与汇流板的焊接过程中会存在虚焊的问题。一旦产生虚焊，则会严重影响电池组的使用，轻则影响模组充放电，重则会引发热失控的安全风险，甚至产品召回，因而需要对动力电池组激光焊接进行缺陷检测。
[0003]现有的焊接质量检测技术，包括目测法，拉力测试，X射线检测，自动光学检测，超高速轮廓检测，红外无损检测，三维扫描，电镜扫描，能谱仪，声扫描显微检测，激光超声扫描等手段。但现有技术中存在破坏电池结构；设备成本高；检测速度慢，无法在线；单物理量，准确度偏低；机理支撑度弱；与产线设备融合度低的问题。针对现有的常用焊接质量检测技术无法有效检测出电池模组激光焊接虚焊类缺陷问题，需要一种新的检测方法来实现快速、准确地检测电池模组激光焊接质量。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种能够不破坏电池结构，检测速度快，精准度高，成本低的锂离子电池模组的虚焊检测方法。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种锂离子电池模组的虚焊检测方法，包括：获取锂离子电池模组每一个电芯的充放电全过程的电压值；根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列；计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离；计算每一个所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值；将每一个所述差值与预设阈值进行比较：当所述差值大于所述预设阈值时，所述差值对应的电芯为虚焊电芯。
[0006]根据本专利技术一具体实施例，所述充放电全过程包括：恒流预充电阶段、恒流预放电阶段、恒流充电阶段和恒流放电阶段。
[0007]根据本专利技术一具体实施例，所述根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列的步骤包括：所述电芯的充放电全过程的电压值为预设时间间隔采集的电压值，将所述电芯的电压值按照时间顺序排列组成所述电芯的电压序列；对所有所述电芯的电压序列求和再平均，得到所述电芯平均电压序列。
[0008]根据本专利技术一具体实施例，所述计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离包括：所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的全局电压欧氏距离为：
[0009][0010]其中，电芯的电压序列为Q＝{q1...q
n
}；电芯平均电压序列为C＝{c1...c
n
}。
[0011]根据本专利技术一具体实施例，所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值为所述电芯的全局电压欧式距离和所述正常电芯的全局电压欧式距离的差值。
[0012]根据本专利技术一具体实施例，所述计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的放电阶段的电压欧氏距离包括：提取每一个所述电芯的放电阶段的电压序列，以及放电阶段的电芯平均电压序列；计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的放电阶段的电压欧氏距离：
[0013][0014]其中，放电阶段的所述电芯的电压序列{q
i
...q
j
}和放电阶段的所述电芯平均电压序列{c
i
...c
j
}。
[0015]根据本专利技术一具体实施例，所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值为所述电芯的放电阶段的电压欧式距离和所述正常电芯的放电阶段的电压欧式距离的差值。
[0016]一种锂离子电池模组的虚焊检测系统，包括：信息采集模块，用于获取锂离子电池模组每一个电芯的充放电全过程的电压值；信息提取模块，用于根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列；第一信息计算模块，用于计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离；第二信息计算模块，用于计算每一个所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值；信息诊断模块，用于将每一个所述差值与预设阈值进行比较：当所述差值大于所述预设阈值时，所述差值对应的电芯为虚焊电芯。
[0017]一种锂离子电池模组的虚焊检测设备，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上述任一项所述方法的步骤。
[0018]一种计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令由处理器加载并执行上述任一项所述的方法。
[0019]本专利技术的技术效果在于，当电芯焊接处有缺陷存在时，缺陷将减少焊缝接触面的面积而引起接触电阻变大，进而导致电芯端电压和电芯温度异常变化，温度通过电池的电热耦合关系进一步影响电压，因此最终焊接缺陷的表征落脚在电池电压上，在充放电曲线上的表现就是电芯电压曲线的偏离。本专利技术的锂电池模组虚焊检测方法通过对锂离子电池模组充放电获取其电芯的电压序列和正常电芯的电压序列，从而求得全局电压欧氏距离和放电阶段的电压欧氏距离，大于预设阈值，偏离正常电压曲线的电芯即为虚焊电芯，从而在不影响锂电池模组状态的情况下快捷方便的进行检测，而且该检测对电池模组无损伤。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所提供的一种锂离子电池模组的虚焊检测方法流程示意图；
[0021]图2为本专利技术所提供的一具体实施例获取电池模组电芯的电压值流程示意图；
[0022]图3为本专利技术所提供的一具体实施例充放电电流变化曲线示意图；
[0023]图4为本专利技术所提供的一具体实施例电芯的电压欧氏距离示意图；
[0024]图5为本专利技术所提供的一具体实施例电芯放电阶段的电压曲线图；
[0025]图6为本专利技术所提供的一种锂离子电池模组的虚焊检测系统流程示意图；
[0026]图7为本专利技术所提供的一种锂离子电池模组的虚焊检测设备结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，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专利技术的其他优点与功效。本专利技术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，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0028]请参阅图1
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7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池模组的虚焊检测方法，其特征在于，包括：获取锂离子电池模组每一个电芯的充放电全过程的电压值；根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列；计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离；计算每一个所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值；将每一个所述差值与预设阈值进行比较：当所述差值大于所述预设阈值时，所述差值对应的电芯为虚焊电芯。2.根据权利要求1所述的虚焊检测方法，其特征在于，所述充放电全过程包括：恒流预充电阶段、恒流预放电阶段、恒流充电阶段和恒流放电阶段。3.根据权利要求1所述的虚焊检测方法，其特征在于，所述根据所述电芯的充放电全过程的电压值生成对应的所述电芯的电压序列和电芯平均电压序列的步骤包括：所述电芯的充放电全过程的电压值为预设时间间隔采集的电压值，将所述电芯的电压值按照时间顺序排列组成所述电芯的电压序列；对所有所述电芯的电压序列求和再平均，得到所述电芯平均电压序列。4.根据权利要求1所述的虚焊检测方法，其特征在于，所述计算每一个所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的电压欧氏距离包括：所述电芯的电压序列和所述电芯平均电压序列的全局电压欧氏距离为：其中，电芯的电压序列为Q＝{q1...q
n
}；电芯平均电压序列为C＝{c1...c
n
}。5.根据权利要求4所述的虚焊检测方法，其特征在于，所述电芯的电压欧氏距离和正常电芯的电压欧氏距离的差值为所述电芯的全局电压欧式距离和所述正常电芯的全局电压欧式距离的差值。6.根据权利要求5所述的虚焊检测方法，其特征在于，根据权利要求1所述的虚焊检测方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘征宇，王可晴，谢娟，黄威，何慧娟，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：