基于脉冲红外热成像的锂电池端盖焊接检测的可行性研究Feasibility study on welding quality inspection of lithium battery head cover based on pulsedinfrared thermography
洪颖,安伟,江海军
摘要(Abstract):
锂电池的高能量密度可保证锂电池存储更多的电能,同时也带来了更高的危险系数,通常采用电池端盖保障安全。端盖不仅可以起到断路器作用,也可有效释放内部压力。端盖采用激光焊接,很容易造成焊穿孔、断焊、虚焊等现象,目前主要依靠目视检测、图像检测,但上述检测方式不能检测出断焊接、虚焊问题。本文使用脉冲红外热成像技术对激光焊接检测进行可行性研究,制作了焊接率为100%、50%、33%、25%的4个试件,设计了三种检测方案:透射式正面检测、反射式背面检测、反射式正面检测。结果表明脉冲红外热成像技术可用于锂电池端盖焊接质量的检测,并且反射式正面检测效果最佳,不仅可以分辨出焊接率不同的4种试件,而且图像边缘细节更加明显,透射式正面检测和反射式背面检测可分辨是否100%焊接,无法有效分辨出50%、33%、25%三种焊接率的试件。
关键词(KeyWords): 脉冲红外热成像;锂电池;端盖;反射法正面检测;反射法背面检测;透射法检测
基金项目(Foundation): 南京海关科研项目(2022KJ32)
作者(Author): 洪颖,安伟,江海军
DOI: 10.19996/j.cnki.ChinBatlnd.2023.04.004
参考文献(References):
- [1] 陈继永,卢欣欣.新能源汽车锂离子电池的安全问题分析与探索[J].时代农机,2019,46(11):63-64.
- [2] 王琪.动力锂离子电池安全性评价技术的研究[J].电源技术,2017,41(7):1078-1081.
- [3] 刘兰胜.磷酸铁锂电池应用现状及发展趋势[J].电池工业,2021,25(5):263-265.
- [4] 胡艳清,张佳,张阳.锂离子电池安全性能测试及其影响因素分析[J].检验检疫学刊,2019,29(4):92-93.
- [5] 张波.柱形锂电池外壳圆周面缺陷的视觉检测方法研究[D].合肥:合肥工业大学,2020.
- [6] WANG P,GAO Y,TIAN G,et al.Velocity effect analysis of dynamic magnetization in high speed magnetic flux leakage inspection[J].NDT & E International,2014,6(4):7-12.
- [7] REDDY A L M,SRIVASTAVA A,GOWDA S R,et al.Synthesis of nitrogen-doped graphene films for lithium battery application[J].ACS Nano,2010,4(11):6337-6342.
- [8] 陈洪道.锂离子电池的安全性能评价技术[J].电子技术与软件工程,2016(18):130.
- [9] 蒋南希.新能源汽车锂电池防爆盖结构设计[J].电源技术,2018,42(8):1129-1133.
- [10] 孙晓雁.浅谈动力电池模组焊接过程监测和焊缝质量检测方法[J].新能源汽车,2022,4(4):118-119.
- [11] 张同华,李晓辉,鲁强临.新型动力型锂电池防爆盖帽的设计与制造[J].电源技术,2011,35(6):662-665.
- [12] 江海军,陈力.闪光灯热激励红外热波成像无损检测设备及应用[J].无损检测,2017,39(9):57-64.
- [13] MUZIKA L,SVANTNER M H.Application of flash-pulse thermography methods for quantitative thickness inspection of coatings made by different thermal spraying technologies[J].Surface and Coatings Technology,2020,4(6):1-7.
- [14] GROSSO M,LOPEZ J,SILVA V,et al.Pulsed thermography inspection of adhesive composite joints:Computational simulation model and experimental validation[J].Composites Part B:Engineering,2016,10(6):1-9.
- [15] SOONKYU H,YUN K A,HOON S.Continuous line laser thermography for damage imaging of rotating wind turbine blades[J].Procedia Engineering,2017,18(8):225-232.
- [16] RESTREPO A C,RESTREPO H D,TOBóN E L,et al.Characterization of defects of pulsed thermography inspections by orthogonal polynomial decomposition[J].NDT & E International,2017,91(10):9-21.