CN111487205A - 焊接品质检查方法和焊接品质检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是异种金属焊接中的焊接部位的非破坏检查。在此提出的焊接品质检查方法包括：得到包含将第1金属构件和第2金属构件焊接了的焊接部的表面图像的工序；和基于表面图像得到至少包含焊接部(W)的图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物(W1)的面积比例的工序。

Description

焊接品质检查方法和焊接品质检查装置

技术领域

在此的公开涉及焊接品质检查方法及焊接品质检查装置。

背景技术

在日本特开2018-012125号公报中提出了下述方案：关于具备第1构件和层叠于第1构件且材料与第1构件不同的第2构件、并且包含贯穿第2构件而到达第1构件的焊接部的焊接金属构件，使焊接部中的包含第1构件的金属和第2构件的金属的金属间化合物的比例为15％以上且60％以下。在该公报中，关于异种金属的焊接，公开了下述内容：剥离焊接部位来进行元素分析，得到金属间化合物的比例。

具体而言，公开了下述内容等。关于铝与铜的焊接，对剥离后的剥离面，不接触剥离部而用电子射线显微分析仪(电子探针：EPMA)进行铝和铜的元素分析，关于铝和铜，制作出元素MAP。另外，以相同的角度拍摄SEM照片。根据SEM照片，由于剥离部(焊接部)成为凹凸，因此追踪焊接部的边界来设定焊接范围，算出该部分的面积。在铝和铜的元素MAP中，修正噪声值以使得焊接部的各点的铝和铜的组成的合计成为100％，将铝的元素MAP在组成区域0～25％、26～75％、76～100％这三个范围再次运算，将各自进行2值化显示。算出金属间化合物、即26～75％的白色部分的总面积，除以焊接面积，来计算面积率(比例)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-012125号公报

发明内容

但是，关于异种金属的焊接品质检查，希望能够以非破坏的方式进行检查。

在此提出的焊接品质检查方法的一个实施方式，包括：组装工序、焊接工序、得到表面图像的工序、和得到金属间化合物的面积比例的工序。

在组装工序中，将第1金属构件和由与第1金属构件不同的金属材料构成的第2金属构件在至少一部分处重叠。

在焊接工序中，向第1金属构件照射激光，从而对第1金属构件与第2金属构件重叠了的部位进行焊接，以使得熔融部贯穿第1金属构件而到达第2金属构件。

在得到表面图像的工序中，得到第1金属构件和第2金属构件被焊接了的部位的表面图像。

在得到金属间化合物的面积比例的工序中，基于表面图像，得到至少包含焊接部的图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

金属间化合物的面积比例，与焊接部中的金属间化合物的大小有相关关系，可成为评价焊接的品质的指标。根据该焊接品质检查方法，例如能够以非破坏的方式全数检查被检查对象物的焊接部位。

在得到金属间化合物的面积比例的工序中，例如可以获得焊接部之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

在此，作为一例，可以是：第1金属构件为由铜或铜合金构成的构件，第2金属构件为由铝或铝合金构成的构件。

焊接品质检查方法，例如也可以还具有评价工序，在所述评价工序中，在金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

在此，第1金属构件可以为由铜或铜合金构成的电池的集电端子，第2金属构件可以为由铝或铝合金构成的电池的外部端子。例如，组装工序可以是将由铜或铜合金构成的电池的集电端子和由铝或铝合金构成的电池的外部端子以在至少一部分处重叠的方式进行组装的工序。在该情况下，焊接工序可以是向集电端子照射激光，从而对集电端子和外部端子重叠了的部位进行焊接，以使得形成贯穿集电端子而到达外部端子的熔融部的工序。另外，得到表面图像的工序可以是得到包含将集电端子和外部端子焊接了的焊接部的表面图像的工序。得到金属间化合物的面积比例的工序可以是得到表面图像之中的、铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物的面积比例的工序。

得到金属间化合物的面积比例的工序也可以为基于表面图像，得到焊接部之中的、铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物的面积比例的工序。

这样的焊接品质检查方法，可以作为电池的制造方法的一个工序而被组入。

另外，一种焊接品质检查装置，可以具备照相机、图像处理部和判定处理部。在该情况下，照相机可以被构成为：得到被检查对象物的包含焊接部的表面图像，所述被检查对象物是将第1金属构件和第2金属构件焊接而成的，所述焊接部是将第1金属构件和第2金属构件焊接了的焊接部，所述第2金属构件由与第1金属构件不同的金属材料构成；

图像处理部例如可以被构成为：基于用照相机拍摄到的包含焊接部的表面图像，得到至少包含焊接部的图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

判定处理部可以被构成为：在金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

根据该焊接品质检查装置，能够基于包含焊接部的表面图像来判定焊接的品质。因此，例如能以非破坏的方式全数检查被检查对象物的焊接部位。

图像处理部可以具有第1处理模块和第2处理模块。

在此，第1处理模块可以被构成为：划分表面图像之中的、包含焊接部的预先设定的面积的图像区域。第2处理模块可以被构成为：抽取图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物。在该情况下，图像处理部可以被构成为：得到由第1处理模块划分出的图像区域之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

另外，第1处理模块也可以被构成为：抽取表面图像之中的焊接部。在该情况下，图像处理部也可以被构成为：得到由第1处理模块抽取出的焊接部之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

一种焊接品质检查装置，例如可以具备照相机，所述照相机被构成为：针对被检查对象物，得到包含焊接部的表面图像，所述被检查对象物是将由铜或铜合金构成的电池的集电端子和由铝或铝合金构成的电池的外部端子焊接而成的，所述焊接部是将集电端子和外部端子焊接了的焊接部。在该情况下，图像处理部可以被构成为：基于用照相机拍摄到的包含焊接部的表面图像，得到至少包含焊接部的图像区域之中的、铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物的面积比例。判定处理部可以被构成为：在金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

另外，图像处理部可以具有第1处理模块和第2处理模块。第1处理模块例如可以被构成为：抽取表面图像之中的、包含焊接部的预先设定的面积的图像区域。第2处理模块可以被构成为：抽取图像区域之中的、铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物。在该情况下，图像处理部可以被构成为：得到由第1处理模块抽取出的图像区域之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

另外，第1处理模块也可以被构成为：抽取表面图像之中的焊接部。在该情况下，图像处理部也可以被构成为：得到由第1处理模块抽取出的焊接部之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

附图说明

图1是应用在此提出的检查方法的电池的部分截面图。

图2是示意性地图示在焊接工序中所焊接的部位的俯视图。

图3是表示在得到表面图像的工序中所得到的表面图像的图。

图4是表示从包含焊接部W的表面图像中抽取了金属间化合物W1的图像的图。

图5是表示该实施方式中的图像处理部221的处理的图。

图6是表示另一方式中的图像处理部221的处理的图。

图7是表示金属间化合物的面积比例和内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度(拉伸应力)的关系的图。

附图标记说明

11 电池壳体

11a 壳体主体

11a1 开口

11b 盖

11b1 安装孔

11b2 凹陷

12 内部端子

12a 轴

12a1 斗笠部

12b 基底部

13 外部端子

13a 插通孔

13a1 周缘部

13b 安装孔

14 绝缘构件

14a 第1绝缘构件

14a1 凸起(boss)部

14b 第2绝缘构件

14b1 插通孔

14b2 凹陷

14b3 突起

41 连接端子

41a 凸缘部

41b 轴部

200 焊接品质检查装置

210 照相机

220 处理装置

221 图像处理部

221a 第1处理模块

221b 第2处理模块

222 判定处理部

GA 图像区域

W 焊接部

W1 金属间化合物

具体实施方式

以下，说明在此公开的焊接品质检查方法及焊接品质检查装置的一个实施方式。在此说明的实施方式当然并不意图特别地限定本发明。只要没有特别言及，本发明就并不被在此说明的实施方式限定。

图1是应用在此提出的检查方法的电池的部分断面图。图2是示意性地图示在焊接工序中所焊接的部位的俯视图。

在此提出的焊接品质检查方法，例如可以如图1及图2所示那样在电池的作为集电端子的内部端子12与外部端子13的焊接中作为检查焊接的品质的方法应用。在此，以电池的内部端子12和外部端子13的焊接为例，说明在此提出的焊接品质检查方法以及将该焊接品质检查方法具体化的焊接品质检查装置200。再者，在此，例示焊接品质检查方法的应用例及焊接品质检查装置200的一个实施方式，但本发明并不被在此例示的实施方式限定。

在此，如图1所示，电池具备作为电池壳体部件的盖11b、内部端子12、外部端子13、作为绝缘构件14的第1绝缘构件14a及第2绝缘构件14b、和连接端子41。

〈电池壳体部件〉

在该实施方式中，如图1及图2所示，所准备的电池壳体部件是安装在电池壳体11的壳体主体11a的开口11a1的盖11b。盖11b是所需要的厚度的板状构件，并且具有安装孔11b1。安装孔11b1是安装内部端子12及外部端子13的孔。再者，作为电池壳体部件，例示了盖11b，但并不限定于盖11b。电池壳体部件也可以是构成电池壳体11的部件之中的、具有安装内部端子12及外部端子13的安装孔11b1的部件。在该实施方式中，在盖11b的外侧面设有用于安装第2绝缘构件14b的凹陷11b2。凹陷11b2相应于连接端子41所安装的位置来设置。

〈内部端子12〉

内部端子12具备插通于安装孔11b1的轴12a。在该实施方式中，内部端子12具有安装于作为电池壳体部件的盖11b的内侧的基底部12b。轴12a设置于基底部12b上。轴12a可以被插通于盖11b的安装孔11b1、并具有所需要的长度。再者，虽然图示省略，但是在内部端子12的基底部12b上设有向电池壳体11内延展、并在电池壳体11的内部与电极体的正极或负极的集电板(集电箔)连接的集电部。

〈外部端子13〉

外部端子13是安装于作为电池壳体部件的盖11b的外侧的大致板状的构件。外部端子13具有插通孔13a和安装孔13b。插通孔13a是内部端子12的轴12a插通的孔。安装孔13b是用于安装连接端子41的孔。在插通孔13a的边缘设有锥形部，随着趋向外部端子13的外侧面，插通孔13a的内径逐渐地扩大。安装孔13b被设置于离开插通孔13a的位置，是安装连接端子41的孔。在此，连接端子41具备凸缘部41a和以从凸缘部41a立起的方式设置的轴部41b。安装孔13b是以连接端子41的凸缘部41a不贯通但连接端子41的轴部41b能插通的方式形成的孔。

〈绝缘构件14〉

绝缘构件14介于作为电池壳体部件的盖11b与内部端子12之间、以及作为电池壳体部件的盖11b与外部端子13之间。在该实施方式中，绝缘构件14由第1绝缘构件14a和第2绝缘构件14b构成。第1绝缘构件14a安装于作为电池壳体部件的盖11b与内部端子12之间。在第1绝缘构件14a设有作为安装于盖11b的安装孔11b1中的圆环状的突起的、凸起部14a1。在凸起部14a1中插入内部端子12的轴12a。第2绝缘构件14b安装于作为电池壳体部件的盖11b与外部端子13之间。在该实施方式中，第2绝缘构件14b是具有所需要的刚性的树脂制的构件。第2绝缘构件14b具备内部端子12的轴12a插通的插通孔14b1、和被配置连接端子41的凸缘部41a的凹陷14b2。另外，在第2绝缘构件14b上设有安装于盖11b的外侧面的凹陷11b2中的突起14b3。

〈组装工序〉

组装工序是将盖11b、内部端子12、外部端子13、绝缘构件14和连接端子41组装的工序。

在该实施方式中，如图1所示，第1绝缘构件14a配置于盖11b的内侧，作为第1绝缘构件14a的圆环状的突起的、凸起部14a1安装于盖11b的安装孔11b1中。内部端子12的轴12a插通于凸起部14a1。由此，第1绝缘构件14a介入盖11b与内部端子12之间，盖11b和内部端子12被绝缘。

另外，第2绝缘构件14b的插通孔14b1安装(套)在从盖11b的安装孔11b1突出的内部端子12的轴12a上，第2绝缘构件14b安装在盖11b的外侧面。此时，第2绝缘构件14b的突起14b3安装在盖11b的外侧面的凹陷11b2中。由此，第2绝缘构件14b被定位于盖11b的外侧面。连接端子41的凸缘部41a安装在第2绝缘构件14b的凹陷14b2。而且，外部端子13的安装孔13b安装(套)在连接端子41的轴部41b上，外部端子13的插通孔13a安装(套)在从第2绝缘构件14b的插通孔14b1突出的内部端子12的轴12a上。外部端子13配置在第2绝缘构件14b之上。这样，第2绝缘构件14b介于盖11b与外部端子13之间，盖11b和外部端子13被绝缘。

而且，如图1所示，内部端子12的轴12a的顶端沿着外部端子13的插通孔13a的周缘部13a1扩张开。在该实施方式中，插通孔13a的边缘，随着趋向外部端子13的外侧面，插通孔13a的内径逐渐地扩大。沿着该插通孔13a的内径逐渐地扩大了的插通孔13a的周缘部13a1，内部端子12的轴12a的顶端被扩张开。将内部端子12的轴12a的顶端扩张开了的部位适宜地称为斗笠部12a1。内部端子12的斗笠部12a1与外部端子13的插通孔13a的周边重叠。这样，在该实施方式中，在组装工序中，内部端子12的一部分与外部端子13重叠。

〈焊接工序〉

在焊接工序中，向在铆接工序中沿着插通孔13a的周缘部13a1扩张成圆板状的斗笠部12a1照射激光，来对斗笠部12a1和插通孔13a的周缘部13a1进行焊接。在此，内部端子12的至少一部分被配置于电池内部。因此，使用具备为此所需要的耐腐蚀性的材料。例如，在锂离子二次电池的负极中，内部端子12可使用铜或铜合金。与此相对，对于外部端子13，要求是轻量且低成本的材料。因此，可使用比铜或铜合金轻且在成本方面也有利的铝或铝合金。这样，在内部端子12使用铜或铜合金、且外部端子13使用铝或铝合金的情况下，在内部端子12与外部端子13的焊接中，产生异种金属焊接。

在此，在焊接工序中，如图2所示，以跨越内部端子12的斗笠部12a1的边缘12a2的方式将内部端子12的斗笠部12a1和外部端子13焊接。在该焊接中，例如，可以向作为集电端子的内部端子12的斗笠部12a1照射激光，来形成贯穿内部端子12而到达外部端子13的熔融部。在该实施方式中，内部端子12使用铜或铜合金，并且，外部端子13使用铝或铝合金。因此，由铜或铜合金构成的内部端子12的熔点比由铝或铝合金构成的外部端子13的熔点高。通过照射激光，内部端子12的斗笠部12a1的边缘12a2一熔融，则与熔融了的熔池接触了的外部端子13也熔融。内部端子12的一部分熔融而成的熔池和外部端子13的一部分熔融而成的熔池混合并且凝固，从而形成焊接部W。

再者，在该实施方式中，在焊接工序中，以跨越内部端子12的斗笠部12a1的边缘12a2的方式将内部端子12的斗笠部12a1和外部端子13进行了焊接。在焊接工序中，也可以向作为集电端子的内部端子12照射激光来形成贯穿内部端子12而到达外部端子13的熔融部。只要没有特别的言及，则焊接工序中的操作激光的焊接线的设定等并不特别限定。另外，这样的焊接部W可以在斗笠部12a1的边缘12a2设置多处。激光的输出功率等适当调整即可。

焊接部W是由铜或铜合金构成的内部端子12和由铝或铝合金构成的外部端子13熔融后凝固而成的。在图2中示意性地图示了，根据本发明人的观察，在该焊接部W中含有包含铜和铝的金属间化合物W1。在本发明人的见解中，在焊接部W中混和存在好几种的金属间化合物W1。根据本发明人的分析，在金属间化合物W1中，能包括例如CuAl₂、CuAl、Cu₅Al₄、Cu₃Al₂、Cu₉Al₄、Cu₃Al等与组成对应的好几种。关于焊接部W中所含的金属间化合物W1的组成，例如，通过切断包含焊接部W的部分，对其切断面进行研磨，并向焊接部W的几个部位照射电子射线，利用检测器检出所放出的特性X射线，从而由检出的X射线确定焊接部W中所含的元素。根据该方法，得到焊接部W的铝的元素MAP、铜的元素MAP。能从铝的元素MAP、铜的元素MAP分析焊接部W的组成。

根据本发明人得到的见解，在焊接部W的内部包含好几种的金属间化合物。金属间化合物的种类与电阻值具有相关关系。然而，若作为内部端子12与外部端子13的焊接部W整体来看，则形成低电阻的导电通路。因此，在焊接部W中所形成的金属间化合物W1的比例对电池电阻造成的影响小。另一方面，铜与铝的金属间化合物W1比铜单质或铝单质脆弱。因此，若焊接部W中的金属间化合物W1的比例大，则焊接部W产生裂纹等，容易对焊接部W的品质给予影响。因此，希望检查焊接部W中的金属间化合物W1的比例。

另一方面，关于焊接部W中的金属间化合物W1的比例，如上所述提出了那样切断焊接部W来观察切断面的检查方法。切断焊接部W来观察切断面的方法，伴有焊接部W的破坏，因此不能够对检查对象制品进行全数检查。另外，断面调查、X射线CT等也伴有检查对象制品的破坏，因此不能够对检查对象制品进行全数检查。

对此，本发明人发现：对于金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分而言，焊接部W的表面成为灰色。另外，根据本发明人的见解，存在下述倾向：焊接部W中的金属间化合物W1越大，则在焊接部W的表面露出的金属间化合物W1的面积也越大。

基于该独到的见解，本发明人提出：基于焊接部W之中的、金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分的面积比例，来进行焊接部W是否合格的判定的新型的检查方法。在该情况下，能够对焊接部W进行非破坏检查。在此提出的检查方法中，例如，如图1所示那样，利用照相机210来得到将内部端子12和外部端子13焊接了的焊接部W的表面图像。然后，可以利用处理装置220来得到金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分的面积比例。在此，“金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分的面积比例”适宜地称为“金属间化合物W1的面积比例”。

〈得到表面图像的工序〉

图3是表示在得到表面图像的工序中所得到的表面图像的图。在此，如图1所示，焊接品质检查装置200具备照相机210和处理装置220。照相机210可以被构成为：针对将内部端子12和外部端子13焊接而成的被检查对象物，得到包含将内部端子12和外部端子13焊接了的焊接部W的表面图像。在此，将内部端子12和外部端子13焊接而成的被检查对象物，例如可以是如上述那样在盖11b上组装内部端子12和外部端子13、且将内部端子12和外部端子13焊接了的盖组件。照相机210例如可以朝向将内部端子12和外部端子13焊接了的焊接部W。另外，例如可以适当地调整照相机210与焊接部W的距离、焦距等。再者，被检查对象物并不限定于盖组件，也可以为作为最终制品的单电池。

在得到表面图像的工序中，如图1所示，利用照相机210来得到将内部端子12和外部端子13焊接了的焊接部W的表面图像。具体而言，在该实施方式中，可以得到在内部端子12的斗笠部12a1的边缘12a2将内部端子12与外部端子13焊接了的焊接部W的表面图像。

〈得到金属间化合物的面积比例的工序〉

在得到金属间化合物的面积比例的工序中，例如可以从用照相机210拍摄到的包含焊接部W的表面图像中得到铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物W1的面积比例。在此，“金属间化合物的面积”意指金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分的面积。

〈图像处理部221〉

图4是表示从包含焊接部W的表面图像中抽取了金属间化合物W1的图像的图。如图3所示，处理装置220可以具备图像处理部221，该图像处理部221基于用照相机210拍摄到的包含焊接部W的表面图像，来得到至少包含焊接部W的图像区域之中的、金属间化合物W1的面积比例。如图4所示，从所得到的表面图像中抽取金属间化合物W1。作为金属间化合物W1，可以抽取铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物。在该情况下，金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分，如上述那样相比于其他部分为灰色。可以以该颜色的特征为基础，通过图像处理来从包含焊接部W的表面图像中抽取金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分。而且，可以通过2值化处理来仅使所抽取出的金属间化合物W1成为白色或黑色、并与其他区域区别开。

存在下述倾向：焊接部W中的金属间化合物W1越大，在焊接部W的表面露出的金属间化合物W1的面积也越大。金属间化合物W1的面积比例，与焊接部W中的金属间化合物W1的大小具有相关关系。再者，从用照相机210拍摄到的包含焊接部W的表面图像中得到金属间化合物W1的面积比例的方法有好几个方法。

例如，如图3所示那样通过照相机210来以预先设定的大小取得包含焊接部W的表面图像。然后，可以得到表面图像之中的、金属间化合物W1的面积比例H1来评价焊接部W的品质。在该情况下，通过所抽取出的金属间化合物W1的像素数除以表面图像的像素数，来求出表面图像之中的、金属间化合物W1的面积比例H1。表面图像之中的、金属间化合物W1的面积比例H1，与焊接部W中的金属间化合物W1的大小具有相关关系。因此，能够通过得到表面图像中的金属间化合物W1的面积比例H1来评价焊接部W的品质。在该情况下，包含焊接部W的表面图像越接近于焊接部W的大小，金属间化合物W1的面积的比例H1越相对大地被评价。包含焊接部W的表面图像越接近于焊接部W的大小，越适合于评价焊接部W的品质。

因此，如图5所示，图像处理部221可以被构成为：从表面图像中划分预先设定的大小的图像区域GA、得到图像区域GA中的金属间化合物W1的面积比例H2。在此，图5是表示实施了该图像处理部221的处理的表面图像的图。

图像区域GA中的金属间化合物W1的面积比例H2，作为与焊接部W中的金属间化合物W1的大小更高地相关的值得到。在该情况下，例如可以从表面图像中划分与焊接部W的大小相符地预先设定的大小的图像区域GA。由此，图像区域GA中的金属间化合物W1的面积比例H2接近于焊接部W中的金属间化合物W1的面积比例。通过得到该图像区域GA中的金属间化合物W1的面积比例H2，能够更适当地评价焊接部W的品质。

在该实施方式中，图像处理部221如图1所示那样具备第1处理模块221a和第2处理模块221b。

〈第1处理模块221a〉

第1处理模块221a划分表面图像之中的、包含焊接部W的预先设定的面积的图像区域GA(参照图5)。例如可以划分表面图像之中的、包含将内部端子12的斗笠部12a1和外部端子13焊接了的焊接部W的预先设定的图像区域GA(图5参照)。作为该图像区域GA，例如可以如图5所示那样以能得到预先设定的面积的矩形图像的方式设定。

〈第2处理模块221b〉

第2处理模块221b抽取图像区域GA之中的金属间化合物W1(参照图5)。在该实施方式中，第2处理模块221b可以被构成为：抽取铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分。金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分的抽取，已进行了上述，因此在此省略说明。

图像处理部221可以被构成为：得到由第1处理模块221a划分出的图像区域GA之中的、由第2处理模块221b抽取出的金属间化合物W1的面积的比例H。

通过这样的图像处理，例如能基于图像区域GA的像素数S1和金属间化合物W1的像素数S2得到图像区域GA中的金属间化合物的面积的比例H2(H2＝S2/S1)。这样，图像处理部221可以基于表面图像来划分至少包含焊接部W的图像区域GA，并得到该图像区域GA之中的、金属间化合物W1的面积比例。

作为金属间化合物W1的面积比例的计算方法，说明另一方式。图6是表示另一方式中的图像处理部221的处理的图。

例如，在包含焊接部W的表面图像中，焊接部W的颜色能够与其他区域区别开的情况下，可以如图6所示那样从表面图像中抽取焊接部W来得到焊接部W之中的、金属间化合物W1的面积的比例H3。

在该情况下，第1处理模块221a可以如图6所示那样示抽取表面图像之中的焊接部W。例如由铜或铜合金构成的内部端子12的斗笠部12a1、由铝或铝合金构成的外部端子13、和焊接部W，颜色不同。通过基于该颜色的不同，来适当地设定阈值，从而能够如图5所示那样抽取焊接部W。而且，通过2值化处理能够仅使抽取了的焊接部W成为白色或黑色、并与其他区域区别开。

另外，第2处理模块221b，按上述那样，抽取金属间化合物W1在焊接部W的表面露出的部分。在该情况下，图像处理部221可以被构成为：得到由第1处理模块221a抽取出的焊接部W之中的、由第2处理模块221b抽取出的金属间化合物W1的面积的比例H3。例如，能基于焊接部W的像素数S3和金属间化合物W1的像素数S2来得到图像区域GA中的金属间化合物的面积的比例H3(H3＝S2/S3)。

〈评价工序〉

在评价工序中，例如可以在金属间化合物W1的面积的比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。处理装置220具备将这样的合格品判定具体化了的判定处理部222。金属间化合物W1的面积的比例可如上述那样采用各种各样的计算方法。因此，针对金属间化合物W1的面积比例的合格品判定的阈值根据金属间化合物W1的面积比例的计算方法来确定。

图7是表示金属间化合物的面积比例和内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度(拉伸应力)的关系的图。

例如，如图7所示，可以预先通过试验来得到图像区域GA中的金属间化合物的面积比例和内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度(拉伸应力)的关系。在本发明人的见解中，若图像区域GA中的金属间化合物的面积比例变大而超过某个值，则内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度降低。这样，可以基于图像区域GA中的金属间化合物的面积比例和内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度的关系来来针对图像区域GA中的金属间化合物的面积比例预先设定阈值。例如，在图7所示的例子中，若金属间化合物W1的面积比例超过50％，则内部端子12与外部端子13的焊接部W的剥离强度(拉伸应力)降低。在这样的情况下，可以将金属间化合物W1的面积比例50％设定为阈值。通过这样地设定适当的阈值，能够基于图像区域GA中的金属间化合物的面积比例来进行被检查对象物的合格品判定。

该焊接品质检查装置200，例如可以在盖组件的组装工序中具备照相机210。照相机210可以被配置成：针对将内部端子12和外部端子13焊接而成的盖组件，得到包含将内部端子12和外部端子13焊接了的焊接部W的表面图像。在该情况下，能够针对将内部端子12和外部端子13焊接而成的盖组件，得到包含焊接部W的表面图像。然后，由所得到的表面图像，通过处理装置220的处理来评价焊接部W的品质。此时，焊接部W的品质被判定为不是合格品的，可以在盖组件的阶段记为不良而从组装线中除去。由此，能最终较高地确保电池的品质。

如以上所述，在此，关于作为由铜或铜合金构成的电池的集电端子的内部端子12和由铝或铝合金构成的电池的外部端子13的焊接进行了例示。在此提出的焊接品质检查方法，并不限定于电池的内部端子12与外部端子13的焊接。例如，虽然图示省略，但是在电池组中，电池的外部端子和汇流条的焊接在同样为异种金属的焊接的情况下能够适宜地采用。另外，作为异种金属的焊接，不限于铜或铜合金与铝或铝合金的焊接。

在此，焊接品质检查方法包含组装工序、焊接工序、得到表面图像的工序、和得到金属间化合物的面积比例的工序。

在此，在组装工序中，将第1金属构件和由与第1金属构件不同的金属材料构成的第2金属构件在至少一部分处重叠。

在焊接工序中，向第1金属构件照射激光，来对第1金属构件与第2金属构件层叠了的部位进行焊接，以使得熔融部贯穿第1金属构件而到达第2金属构件。

在得到表面图像的工序中，得到第1金属构件与第2金属构件被焊接了的部位的表面图像。

在得到金属间化合物的面积比例的工序中，基于表面图像来得到至少包含焊接部的图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

在得到金属间化合物的面积比例的工序中，例如可以得到焊接部之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

这样，对于第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例的计算，能够采用好几个方法。不论采用哪种方法，金属间化合物的面积比例都与焊接部中的金属间化合物的大小具有相关关系，可成为评价焊接的品质的指标。在该情况下，也可以还具有评价工序，在该评价工作中，在金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。根据该焊接品质检查方法，例如能够以非破坏的方式全数检查被检查对象物的焊接部位。

另外，焊接品质检查装置，可以具备照相机、图像处理部和判定处理部。在该情况下，照相机可以被构成为：得到被检查对象物的、包含焊接部的表面图像，所述被检查对象物是将第1金属构件和第2金属构件焊接而成的，所述焊接部是将第1金属构件和第2金属构件焊接了的焊接部，所述第2金属构成由与第1金属构件不同的金属材料构成。

图像处理部，例如可以被构成为：基于由照相机拍摄到的包含焊接部的表面图像，得到至少包含焊接部的图像区域之中的、第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

判定处理部，可以被构成为：在金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

根据该焊接品质检查装置，能够基于包含焊接部的表面图像来判定焊接的品质。因此，例如能够以非破坏的方式对被检查对象物的焊接部位进行全数检查。

在该情况下，可以预先进行试验等来在用照相机拍摄到的包含焊接部的表面图像中至少找出第1金属构件与第2金属构件的金属间化合物在焊接部的表面露出的部分与其他部分的颜色的不同。而且，图像处理部可以被构成为：从表面图像中抽取金属间化合物在焊接部的表面露出的部分。

图像处理部，例如可以具有：第1处理模块，其抽取表面图像之中的、包含焊接部的预先设定的面积的图像区域；以及，第2处理模块，其抽取图像区域之中的、铜或铜合金与铝或铝合金的金属间化合物。而且，图像处理部可以被构成为：得到由第1处理模块抽取出的图像区域之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

另外，在用照相机拍摄到的包含焊接部的表面图像中，至少将第1金属构件和第2金属构件焊接了的焊接部与其他部分的颜色的不同被找出的情况下，图像处理部的第1处理模块可以被构成为抽取表面图像之中的焊接部。在该情况下，图像处理部可以被构成为：得到由第1处理模块抽取出的焊接部之中的、由第2处理模块抽取出的金属间化合物的面积比例。

这样，焊接品质检查装置200并不如图1所示那样被限定于内部端子12与外部端子13的焊接部位的品质检查。焊接品质检查装置200能够作为检查各种的异种金属的焊接部位的方法使用。

以上，关于在此公开的焊接品质检查方法及焊接品质检查装置，进行了各种说明。只要没有特别言及，在此所列举的焊接品质检查方法及焊接品质检查装置的实施方式等就不限定本发明。

Claims (12)

1.一种焊接品质检查方法，包括：

组装工序，将第1金属构件和由与所述第1金属构件不同的金属材料构成的第2金属构件在至少一部分处重叠；

焊接工序，向所述第1金属构件照射激光，从而对在所述组装工序中所述第1金属构件与所述第2金属构件重叠了的部位进行焊接，以使得形成贯穿所述第1金属构件而到达所述第2金属构件的熔融部；

得到表面图像的工序，所述表面图像包含将所述第1金属构件和所述第2金属构件焊接了的焊接部；和

基于所述表面图像，得到至少包含所述焊接部的图像区域之中的、所述第1金属构件与所述第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

2.根据权利要求1所述的焊接品质检查方法，

在得到所述金属间化合物的面积比例的工序中，基于所述表面图像得到所述焊接部之中的、所述第1金属构件与所述第2金属构件的金属间化合物的面积比例。

3.根据权利要求1或2所述的焊接品质检查方法，

所述第1金属构件为由铜或铜合金构成的构件，所述第2金属构件为由铝或铝合金构成的构件。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的焊接品质检查方法，还具有评价工序，在所述评价工序中，在所述金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的焊接品质检查方法，

所述第1金属构件为由铜或铜合金构成的电池的集电端子，所述第2金属构件为由铝或铝合金构成的电池的外部端子。

6.一种电池的制造方法，包括权利要求5所述的焊接品质检查方法。

7.一种焊接品质检查装置，具有：

照相机，其得到被检查对象物的包含焊接部的表面图像，所述被检查对象物是将第1金属构件和第2金属构件焊接而成的，所述焊接部是将所述第1金属构件和所述第2金属构件焊接了的焊接部，所述第2金属构件由与所述第1金属构件不同的金属材料构成；

图像处理部，其基于用所述照相机拍摄到的包含所述焊接部的表面图像，得到至少包含所述焊接部的图像区域之中的、所述第1金属构件与所述第2金属构件的金属间化合物的面积比例；和

判定处理部，其在所述金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

8.根据权利要求7所述的焊接品质检查装置，

所述图像处理部具有：

第1处理模块，其划分所述表面图像之中的、包含所述焊接部的预先设定的面积的图像区域；和

第2处理模块，其抽取所述图像区域之中的、所述第1金属构件与所述第2金属构件的金属间化合物，

并且，被构成为：得到由所述第1处理模块划分出的所述图像区域之中的、由所述第2处理模块抽取出的所述金属间化合物的面积比例。

9.根据权利要求7所述的焊接品质检查装置，

所述图像处理部具有：

第1处理模块，其抽取所述表面图像之中的所述焊接部；和

第2处理模块，其抽取所述焊接部之中的、所述第1金属构件与所述第2金属构件的金属间化合物，

并且，被构成为：得到由所述第1处理模块抽取出的所述焊接部之中的、由所述第2处理模块抽取出的所述金属间化合物的面积比例。

10.一种焊接品质检查装置，具有：

照相机，其针对被检查对象物，得到包含焊接部的表面图像，所述被检查对象物是将由铜或铜合金构成的电池的集电端子和由铝或铝合金构成的电池的外部端子焊接而成的，所述焊接部是将所述集电端子和所述外部端子焊接了的焊接部；

图像处理部，其基于用所述照相机拍摄到的包含所述焊接部的表面图像，得到至少包含所述焊接部的图像区域之中的、所述铜或铜合金与所述铝或铝合金的金属间化合物的面积比例；和

判定处理部，其在所述金属间化合物的面积比例低于预先设定的阈值的情况下判定为合格品。

11.根据权利要求10所述的焊接品质检查装置，

所述图像处理部具有：

第1处理模块，其抽取所述表面图像之中的、包含所述焊接部的预先设定了的面积的图像区域；和

第2处理模块，其抽取所述图像区域之中的、所述铜或铜合金与所述铝或铝合金的金属间化合物，

并且，被构成为：得到由所述第1处理模块抽取出的所述图像区域之中的、由所述第2处理模块抽取出的所述金属间化合物的面积比例。

12.根据权利要求10所述的焊接品质检查装置，

所述图像处理部具有：

第1处理模块，其抽取所述表面图像之中的所述焊接部；和

第2处理模块，其抽取所述焊接部之中的、所述铜或铜合金与所述铝或铝合金的金属间化合物，

并且，被构成为：得到由所述第1处理模块抽取出的所述焊接部之中的、由所述第2处理模块抽取出的所述金属间化合物的面积比例。

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