包括热成像相机的焊接检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种焊接检查装置，包括：基座单元，待检查对象的电池模块被设置在基座单元上；被连接以对电池模块充电和放电的正极连接器和负极连接器；热成像相机，拍摄电池模块的焊接部；驱动单元，移动热成像相机。因此，可以通过无损检查方法来判定焊接部是否有缺陷。通过无损检查方法来判定焊接部是否有缺陷。通过无损检查方法来判定焊接部是否有缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括热成像相机的焊接检查装置


[0001]本申请要求于2021年4月21日提交的韩国专利申请No.2021
‑
0051665的优先权的权益，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本文中。
[0002]本专利技术涉及一种使用热成像相机的焊接检查装置。更具体地，本专利技术涉及一种能够使用无损检查方法来确定构成电池模块的电池单体是否存在焊接缺陷的包括热成像相机的焊接检查装置。

技术介绍

[0003]能够充电和放电的锂二次电池的安全性提高和容量增加已经迅速实现，并且使用锂二次电池作为能源的装置的种类正在增加。
[0004]例如，锂二次电池已经广泛用作作为小型多功能产品的无线移动设备、或佩戴在身体上的可穿戴设备的能源，并且也已经用作作为会引起空气污染的现有汽油和柴油车辆的替代品的电动车辆和混合动力车辆的能源，或者用作能量存储系统(ESS)。
[0005]基于电池壳体的形状，锂二次电池分为具有安装在圆筒形金属罐中的电极组件的圆筒形二次电池、具有安装在棱柱形金属罐中的电极组件的棱柱形二次电池、或者具有安装在由铝层叠片制成的软包形壳体中的电极组件的软包形二次电池。其中，圆筒形二次电池具有容量相对较大和结构稳定性的优点。
[0006]为了制造中型和大型电池组，需要将多个圆筒形电池单体电连接的过程。例如，可以通过线接合(wire bonding)将圆筒形电池单体的正极端子和负极端子彼此连接。
[0007]当使用线接合时，如果线通过弱焊接被结合到正极端子和负极端子，则由于线的结合力弱，即使是很小的力，线也可以容易地与正极端子和负电极端子分离。
[0008]因此，为了防止这种问题的发生，必须预先检查线接合的焊接部的焊接状态。
[0009]与此相关，专利文献1公开了一种利用如下事实的不良接触检测设备，当电池单体的电极端子与汇流条之间发生不良接触时，由于弧放电或接触电阻的增加导致二次电池模块的输出电压降低或发生诸如发热的缺陷，其中，所述不良接触检测设备包括：总电压获取单元，所述总电压获取单元被配置为获取二次电池模块的总电压；单独电压获取单元，所述单独电压获取单元被配置为获取构成二次电池模块的多个电池单体中的每一个电池单体的电压；以及不良接触判定单元，所述不良接触判定单元被配置为基于由单独电压获取单元获取的电压之和与由总电压获取单元获取的电压之差来确定在电池单体的连接部分处是否发生不良接触。
[0010]在专利文献1中，使用作为温度传感器的热敏电阻器来判定电池模块中的电池单体是否已经发生弧放电，并且提出了判定电极端子与汇流条之间的连接部分处的接触是否不良的方法。因此，专利文献1没有提出当电极端子通过线接合而彼此结合时判定不良接触的方法。
[0011]专利文献2涉及一种基于接合部的接合面积来判定微直径线接合是良好还是不良的方法，该方法包括：加热工序，使用具有微光斑直径的激光器加热微直径线；温度测量工
序，校正从微直径线接合部的被加热部发射的非常少量的红外光的发射率，从而以高速测量温度变化；校正工序，关于激光的吸收率，校正在温度测量工序中的测量结果；以及良好不良判定工序，基于在校正工序中校正的测量温度来比较和选择与校正后的温度变化或从温度变化获得的接合面积相关的值，以确定接合是良好还是不良。
[0012]在专利文献2中，包括：使用具有微小光斑直径的激光器来加热微直径线以测量通过线接合被接合的接合部的温度的工序；关于激光的吸收率，校正温度测量工序中的测量结果的工序；以及比较和选择与接合部的接合面积相关的值的工序。因此，需要诸如激光器的附加装置，并且判定线接合是良好还是不良的方法复杂。
[0013]因此，需要能够在包括通过线接合而彼此电连接的电池单体的电池模块中容易地判定电极端子焊接部的接触是否有缺陷的技术。
[0014](专利文献1)日本专利申请公开No.2015
‑
109148(2015.06.11)
[0015](专利文献2)日本专利申请公开No.2011
‑
191232(2011.09.29)

技术实现思路

[0016]技术问题
[0017]鉴于上述问题而做出本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种包括热成像相机的焊接检查装置，该焊接检查装置能够容易地确定在包括通过线接合而彼此连接的电池单体的电池模块中与线结合的电极端子的部分是否有缺陷。
[0018]技术方案
[0019]为了实现上述目的，根据本专利技术的焊接检查装置包括：基座单元，所述基座单元被配置为使得作为待检查对象的电池模块设置在其上；正极连接器和负极连接器，正极连接器和负极连接器被连接以对所述电池模块充电和放电；热成像相机，所述热成像相机被配置为拍摄所述电池模块的焊接部；以及驱动单元，所述驱动单元被配置为移动所述热成像相机。
[0020]所述电池模块可以包括圆筒形电池单体。
[0021]所述圆筒形电池单体可以通过线接合而彼此电连接，并且所述热成像相机可以测量各个圆筒形电池单体的正极端子和负极端子中的每一者处的焊接部的温度。
[0022]所述电池模块可以充电和放电两次以上。
[0023]所述热成像相机可以彼此相邻地设置两个或更多个。
[0024]所述热成像相机可以通过所述驱动单元在包括x轴方向、y轴方向和z轴方向的三个轴方向上移动。
[0025]在电池模块位于基座单元上的状态下，所述热成像相机可以在电池模块上方移动的同时拍摄焊接部。
[0026]可以使用差值图像算法作为判定由热成像相机测量的焊接部的温度是否在正常温度范围内的方法。
[0027]所述正常温度范围可以基于由热成像相机测量的帧中没有温度升高的帧与特定帧之间的温度差来导出。
[0028]所述特定帧可以是在所有帧中具有突然的温度变化的帧。
[0029]可以由正极焊接部和负极焊接部中的每一个导出正常充电范围和正常放电范围
作为正常温度范围。
[0030]此外，本专利技术可以提供上述解决手段的各种组合。
[0031]有益效果
[0032]从上面描述显而易见的是，与以往的检查方法不同，根据本专利技术的焊接检查装置能够通过使用热成像相机观察电池模块的外观的方法，即，不损坏焊接部的无损检查方法，来判定焊接部是否有缺陷。
附图说明
[0033]图1是示出根据一个实施例的焊接检查装置的示意形式的透视图。
[0034]图2是示意性地示出根据另一实施例的焊接检查装置中的热成像相机的结构的透视图。
[0035]图3是示出在特定区域的特定图案的执行期间中拍摄的负极的温度变化的图。
[0036]图4是示出正极和负极各自的充电3σ规格和放电3σ规格以及数值范围的图。
[0037]图5是示出在10个图案的执行的期间测量在电池模块中划分的特定区域中焊接至电池单体的负极的线焊接部的温度之后，由第0帧和第50帧中的差值图像得到的ΔT的表。
[0038]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焊接检查装置，包括：基座单元，所述基座单元被配置为使得作为待检查对象的电池模块设置在所述基座单元上；正极连接器和负极连接器，所述正极连接器和所述负极连接器被连接以对所述电池模块充电和放电；热成像相机，所述热成像相机被配置为拍摄所述电池模块的焊接部；以及驱动单元，所述驱动单元被配置为移动所述热成像相机。2.根据权利要求1所述的焊接检查装置，其中，所述电池模块包括圆筒形电池单体。3.根据权利要求2所述的焊接检查装置，其中，所述圆筒形电池单体通过线接合而彼此电连接，并且所述热成像相机测量所述焊接部在各个所述圆筒形电池单体的正极端子和负极端子中的每一者处的温度。4.根据权利要求1所述的焊接检查装置，其中，所述电池模块充电和放电两次以上。5.根据权利要求1所述的焊接检查装置，其中，所述热成像相机设置为两个以上并且彼此相邻地设置。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贤敏，郑焬元，朴建泰，姜春权，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：