[发明专利]一种锂电池正极片激光振镜焊接系统及工艺

说明书

本发明公开一种锂电池正极片激光振镜焊接系统及工艺，涉及锂电池焊接技术领域，包括全自动激光振镜焊接机、焊接定位装置和基于图像识别的焊接质量检测装置，焊接定位装置包括锂电池定位组件和连接片定位组件，锂电池定位组件设置在全自动激光振镜焊接机的焊接平台工位上，用于装夹定位锂电池组本体。本发明采用全自动的激光振镜焊接模式，能在连接片和单颗电池的正极上留下由多个圆形焊接圈叠加组成的焊接圆环，从而分散了焊接过程中的局部的过热现象，增加了焊缝宽度和可靠性，从而有效地避免了传统焊接导致的虚焊、焊穿、爆焊等情况；引入了基于图像识别的焊接质量检测装置来对焊缝进行质检，避免人工操作的失误风险。

技术领域

本发明涉及锂电池焊接技术领域，尤其是涉及一种锂电池正极片激光振镜焊接系统及工艺。

背景技术

随着科技的进步，近几年新能源汽车的发展势头迅猛，随着锂电池技术的发展，新能源汽车的续航焦虑也极大地得到了缓解，因此越来越多的新能源汽车面世，销量也大大攀升。

以锂离子电池作为动力主流的需求随之增多，其单体电池在组合堆叠成模组或电池包时均需连接在一起，串并联连接所用的中间物即连接片，连接片的材质一般是镍合金材质，由于锂电池的构造原因，负极往往是平面，而正极是凸起的，因此负极的焊接比较容易，且焊接比较可靠，而正极的构造原因导致焊接难度大，目前正极的采用的焊接方式有：超声波焊接、激光焊接、电子束焊接、TIG焊接等，用于最为广泛的手段是激光焊接，同时也存在许多问题，如虚焊、焊穿、爆孔等，虚焊带来的连接片连接不良在焊缝处将会增加连接电阻，产生大量的热，同时大量裂纹易导致焊接强度较低，使用过程中的振动会延展分离，而焊接功率过大或焊接速度过低会导致连接片焊透，焊缝表面会形成爆孔，击穿电芯导致漏液。之所以会产生以上不良是因为镍合金片与锂电池的正极铝合金片二者线热膨胀系数不一致，焊接接头热稳定性差，同时两种金属的晶粒尺寸在熔焊时不易掌控，会产生大量的金属间化合物IMC，同样也会对金属连接片的成形组织性能产生影响。

同时，由于锂电池包中有多个单体电池串联或并联组成，焊点较多，在完成焊接后，如果不进行准确高效的检验，那么很有可能出现漏焊或个别虚焊的情况出现。

发明内容

为了解决传统锂电池组正极的焊接问题，本发明提供一种锂电池正极片激光振镜焊接系统及工艺。采用如下的技术方案：

一种锂电池正极片激光振镜焊接系统，包括全自动激光振镜焊接机、焊接定位装置和基于图像识别的焊接质量检测装置，焊接定位装置包括锂电池定位组件和连接片定位组件，锂电池定位组件设置在全自动激光振镜焊接机的焊接平台工位上，用于装夹定位锂电池组本体，连接片定位组件安装在锂电池定位组件上，用于定位夹紧连接片；

当锂电池定位组件完成对连接片的装夹定位后，全自动激光振镜焊接机按照设定焊接模式和焊接轨迹将连接片焊接到锂电池组本体上完成锂电池组本体的串联或并联；

基于图像识别的焊接质量检测装置包括视觉摄像模组、芯片和存储器，视觉摄像模组拍摄全自动激光振镜焊接机在连接片上的焊接图像，并传输给芯片，存储器中存储标准焊接图像，并与芯片通信连接，芯片通过对比焊接图像与预存合格焊接图像的相似度判断连接片振镜焊接是否合格。

采用焊接定位装置来配合全自动激光振镜焊接机，可以适配不同尺寸和不同规格的锂电池组本体的设计需求，当锂电池组本体完成定位装夹后，全自动激光振镜焊接机可以按照设定焊接模式和焊接轨迹将连接片焊接到锂电池组本体上完成锂电池组本体的串联或并联，全自动激光振镜焊接机的激光振镜焊接模式，能在连接片和单颗电池的正极上留下由多个圆形焊接圈叠加组成的焊接圆环，从而分散了焊接过程中的局部的过热现象，增加了焊缝宽度和可靠性，从而有效地避免了传统焊接导致的虚焊、焊穿、爆焊等情况；

由于采用全自动化的振镜焊接，焊缝规整，因此引入了基于图像识别的焊接质量检测装置来对焊缝进行质检，质检效率高，且对于数量较多的焊点时，不会出现漏检的情况，进一步保证了焊接的可靠性，避免人工操作的失误风险。