组装电池(尤其是锂离子电池)的焊接质量检测是确保电池安全性、可靠性和寿命的关键环节。焊接不良(如虚焊、过焊、焊穿、焊渣)会导致内阻增大、局部过热、甚至热失控。
主流检测方法分类
(1)非破坏性检测(NDT)——适用于在线/全检
1. 外观视觉检测(AOI)
原理:高分辨率相机 + 光源(同轴光、环形光) + AI图像识别;
检测内容:
焊点位置偏移;
表面裂纹、凹坑、飞溅;
焊斑尺寸(直径、面积);
氧化变色(激光焊发黑)。
标准:企业内控标准(如焊斑直径 ≥2.0 mm,无贯穿裂纹);
设备:2D/3D 视觉系统(基恩士、康耐视)。
2. 拉力测试(剥离/剪切)——抽样破坏
目的:验证焊接机械强度;
方法:
极耳剥离力:按 GB/T 36276-2018 或 IEC 62660-2;
汇流排剪切力:专用夹具垂直剪切。
合格标准(示例):
铝极耳-铝转接片:≥20 N/mm 宽度;
铜极耳-镍片:≥30 N/mm;
断裂模式:应为“材料撕裂”,而非“界面分离”(虚焊特征)。
3. 电阻/电压降测试
原理:通恒定电流(如1A),测焊点两端电压降 → 计算接触电阻;
标准:单焊点电阻 ≤0.5 mΩ(动力电池要求更严);
优势:可集成到生产线,100%在线检测。
4. X射线检测(2D/3D CT)
适用:
封装后电池内部焊点(如顶盖焊缝);
多层极耳叠焊(检测层间未熔合)。
可检缺陷:气孔、裂纹、未焊透、异物夹杂;
局限:成本高,速度慢,多用于抽检或失效分析。
(2)破坏性检测(FA)——用于工艺验证/失效分析
1. 金相切片分析
流程:取样 → 冷镶嵌 → 研磨抛光 → 腐蚀(如Keller试剂)→ 显微观察;
观测内容:
熔核尺寸、形状;
裂纹、气孔分布;
金属间化合物(IMC)厚度(超声焊关键指标,理想 1–5 μm);
热影响区(HAZ)范围。
标准参考:AWS D8.9M(汽车电池焊接标准)。
2. 扫描电镜-能谱(SEM-EDS)
用途:
分析焊点元素扩散(如Al/Ni界面);
识别污染物(S、Cl导致腐蚀);
测量IMC成分(如Al₃Ni₂)。
来源:网络
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