一种电池正/负极盖板的生产方法及电池正/负极盖板技术

本发明专利技术涉及一种电池正/负极盖板的生产方法，通过铜铜摩擦焊接，使铜制件固定在绝缘环的安装孔内。通过合理地选择设置工艺参数保证了焊接时产生足够的温度，使两个铜制件的焊接面处的金属产生塑性变形，并且焊缝处不产生气泡、裂纹等缺陷。同时，两个铜制件焊接面处因为在压力的作用下发生旋转摩擦，因而，两个铜制件在轴向上发生形变，焊接面及其附近区域的径向尺寸膨胀变大，使两个铜制件的外壁紧贴住绝缘环，并使绝缘环与铝制件也紧紧地贴合在一起，提高了电池正/负极盖板的各部件间的连接强度，提高使用寿命。另外，铜制件的截面形成“工”字形，铜制件的两端均比安装孔的直径大，可杜绝铜件从安装孔轴向一侧挤出。

【技术实现步骤摘要】
一种电池正/负极盖板的生产方法及电池正/负极盖板
本专利技术涉及一种电池正/负极盖板的生产方法及电池正/负极盖板，属于旋转摩擦焊产品生产领域。
技术介绍
大容量锂电池多具有圆柱状金属外壳，在圆柱状的两个底面各设置正极盖板和负极盖板。目前，现有的正/负极盖板的结构如图1所示，包括中间具有通孔的圆形铝制件1，通孔内卡设有绝缘环2，绝缘环2的上表面贴合圆形铝制件1的上表面，绝缘环2的下表面贴合圆形铝制件1的下表面，具有大头端31和小头端32的铜制件3穿过绝缘环2和通孔11，并分别卡合在绝缘环2上而与圆形铝制件1配合，其中，小头端32的侧壁上成型卡簧槽321，卡簧槽321内设置卡簧4以使铜制件3固定在绝缘环2和通孔内，或者也可以将卡簧4换成铆接垫片，从而通过卡簧4或铆接垫片将圆形铝制件1与铜制件3固定连接，且进行绝缘。然而，通过卡簧、铆接垫片等机械方法进行固定时，存在因为卡簧、铆接垫片而影响产品外形，或由于卡簧、铆接垫片部位长时间使用而产生疲劳断裂的问题。因此，如何提供一种结构牢固的电池正/负极盖板是现有技术中还没有解决的技术难题。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池正/负极盖板整体结构不牢固的技术问题，从而提出一种能够使电池正/负极盖板结构牢固的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术的一种电池正/负极盖板的生产方法，包括以下步骤：采用板状铝制件，并在铝制件上加工出通孔；在通孔内卡设绝缘环，绝缘环具有安装孔，绝缘环的上表面贴靠在铝制件的上表面上，绝缘环的下表面贴靠在铝制件的下表面上；采用两个铜制件，铜制件具有比安装孔内径大0.5-1mm的具有圆柱形凸台和直径大于圆柱形凸台直径的圆柱形底座，圆柱形凸台和圆柱形底座同轴设置，圆柱形凸台顶面的表面粗糙度在Ra1.6-Ra6.3；将第一铜制件的圆柱形凸台伸入到绝缘环内与铝制件一同固定，将第二铜制件固定在旋转装置上，将第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面对准接触形成焊接面，焊接面位于绝缘环的中间位置，并向第一铜制件施加向着第二铜制件方向的并与焊接面垂直的力或力的分量，使该力或力的分量对第一铜制件和第二铜制件的焊接面产生150-300KN的压力；保持焊接面所受的压力，并使第二铜制件相对于第一铜制件旋转，转数为600-1000转/分，经3-5s后使第二铜制件停止旋转，轴向缩进量为1-2mm，以将第一铜制件和第二铜制件焊接在一起；将焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件降温至室温，降温速度200-300℃/分钟；对焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件以及铝制件进行机加工，以加工成所需形状，得到电池正/负极盖板。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，还包括对第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面进行表面处理以控制第一铜制件和第二铜制件表面粗糙度的步骤。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，第一铜制件和第二铜制件为紫铜，铝制件为1060铝或3003铝，绝缘环为PTFE。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，在第二铜制件停止旋转后，继续对焊接面保持上述压力，保压时间不少于10s。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，选用的第一铜制件圆柱形凸台顶面具有圆锥状凹槽或圆锥状凸起，选用的第二铜制件的圆柱形凸台顶面具有与第一铜制件的圆柱形凸台顶面配合的圆锥状凸起或圆锥状凹槽，圆锥状凸起与圆锥状凹槽的轴线长度为1-2mm，旋转第二铜制件之前将第二铜制件的竖直端面上的圆锥状凸起或圆锥状凹槽与第一铜制件的竖直端面上的圆锥状凹槽或圆锥状凸起对准。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，圆锥状凸起的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角比圆锥状凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向的夹角大3-5°。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，圆锥状凸起的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角为83-88°。本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，圆锥状凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向的夹角为80-83°。本专利技术还提供一种电池正/负极盖板，使用上述的电池正/负极盖板的生产方法生产得到。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点；(1)本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，将铜制件的圆柱形凸台设置成比绝缘环的安装孔内径大0.5-1mm，使圆柱形凸台与安装孔过紧配合，提高绝缘环与铜制件和铝制件的紧密度；并且通过合理地选择设置表面粗糙度、压力、转数、轴向缩进量、降温速度，表面粗糙度、压力、转数以及轴向缩进量相互配合保证了焊接时产生足够的温度，使第一铜制件和第二铜制件焊接面处的金属产生塑性变形，并且焊缝处不产生气泡、裂纹等缺陷。同时，第一铜制件和第二铜制件焊接面处因为在压力的作用下发生旋转摩擦，因而，第一铜制件和第二铜制件在轴向上发生形变，焊接面及其附近区域的径向尺寸膨胀变大，使第一铜制件和第二铜制件的外壁紧贴住绝缘环，并使绝缘环与铝制件也紧紧地贴合在一起，提高了电池正/负极盖板的各部件间的连接强度，提高使用寿命。同时铜制件的截面形成“工”字形，铜制件的两端均比安装孔的直径大，可杜绝铜件从安装孔轴向一侧挤出。(2)本专利技术的电池正/负极盖板的生产方法，通过在第一铜制件竖直端面加工圆锥状凹槽或圆锥状凸起，并在第二铜制件的竖直端面加工出与第一铜制件的竖直端面配合的圆锥状凸起或圆锥状凹槽，圆锥状凸起与圆锥状凹槽的轴线长度相等为1-2mm。圆锥状凸起的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角比圆锥状凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向的夹角大3-5°，圆锥状凸起的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角为83-88°，圆锥状凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向的夹角为80-83°，焊接时，圆锥状凸起与圆锥状凹槽轴线对准。一方面，通过圆锥状凸起与圆锥状凹槽对准配合，为焊接前两个铜制件的提供定位，另一方面，在焊接时两个铜制件之间形成圆锥表面的焊接结合面，提高了结合面积，提高了焊接强度。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是现有技术中的一种电池正/负极盖板的结构示意图；图2是本专利技术的电池正/负极盖板的俯视图；图3是本专利技术的电池正/负极盖板的纵剖视图；图4是本专利技术的第一铜制件/第二铜制件的结构示意图。图中附图标记表示为：1-铝制件；2-绝缘环；3-铜制件；31-大头端；32-小头端；321-卡簧槽；322-螺孔；33-端面；34-第一铜制件/第二铜制件；341-圆柱形凸台；342-圆柱形底座；4-卡簧。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本实施例一种电池正/负极盖板的生产方法，包括以下步骤：S1：采用板状铝制件，并在铝制件加工出通孔，铝制件为1060铝；S2：在通孔内卡设绝缘环，绝缘环具有安装孔，绝缘环的上表面贴靠在铝制件的上表面上，绝缘环的下表面贴靠在铝制件的下表面上；绝缘环由PTFE制成；S3：采用两个铜制件，铜制件具有比安装孔内径大0.5mm的具有圆柱形凸台和直径大于圆柱形凸台341直径的圆柱形底座342，圆柱形凸台341和圆柱形底座342同轴设置，圆柱形凸台341顶面的表面粗糙度在Ra1.6，铜制件紫铜；S4：将第一铜制件的圆柱形凸台伸入到绝缘环内与铝制件一同固定，将第二铜制件固定在旋转装置上，将第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面对准接触形成焊接面，焊接面位于绝缘环的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：采用板状铝制件，并在铝制件上加工出通孔；在通孔内卡设绝缘环，绝缘环具有安装孔，绝缘环的上表面贴靠在铝制件的上表面上，绝缘环的下表面贴靠在铝制件的下表面上；采用两个铜制件，铜制件具有比安装孔内径大0.5‑1mm的具有圆柱形凸台和直径大于圆柱形凸台直径的圆柱形底座，圆柱形凸台和圆柱形底座同轴设置，圆柱形凸台顶面的表面粗糙度在Ra1.6‑Ra6.3；将第一铜制件的圆柱形凸台伸入到绝缘环内与铝制件一同固定，将第二铜制件固定在旋转装置上，将第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面对准接触形成焊接面，焊接面位于绝缘环的中间位置，并向第一铜制件施加向着第二铜制件方向的并与焊接面垂直的力或力的分量，使该力或力的分量对第一铜制件和第二铜制件的焊接面产生150‑300KN的压力；保持焊接面所受的压力，并使第二铜制件相对于第一铜制件旋转，转数为600‑1000转/分，经3‑5s后使第二铜制件停止旋转，轴向缩进量为1‑2mm，以将第一铜制件和第二铜制件焊接在一起；将焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件降温至室温，降温速度200‑300℃/分钟；对焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件以及铝制件进行机加工，以加工成所需形状，得到电池正/负极盖板。...

【技术特征摘要】
1.一种电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：采用板状铝制件，并在铝制件上加工出通孔；在通孔内卡设绝缘环，绝缘环具有安装孔，绝缘环的上表面贴靠在铝制件的上表面上，绝缘环的下表面贴靠在铝制件的下表面上；采用两个铜制件，铜制件具有比安装孔内径大0.5-1mm的具有圆柱形凸台和直径大于圆柱形凸台直径的圆柱形底座，圆柱形凸台和圆柱形底座同轴设置，圆柱形凸台顶面的表面粗糙度在Ra1.6-Ra6.3；将第一铜制件的圆柱形凸台伸入到绝缘环内与铝制件一同固定，将第二铜制件固定在旋转装置上，将第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面对准接触形成焊接面，焊接面位于绝缘环的中间位置，并向第一铜制件施加向着第二铜制件方向的并与焊接面垂直的力或力的分量，使该力或力的分量对第一铜制件和第二铜制件的焊接面产生150-300KN的压力；保持焊接面所受的压力，并使第二铜制件相对于第一铜制件旋转，转数为600-1000转/分，经3-5s后使第二铜制件停止旋转，轴向缩进量为1-2mm，以将第一铜制件和第二铜制件焊接在一起；将焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件降温至室温，降温速度200-300℃/分钟；对焊接在一起的第一铜制件和第二铜制件以及铝制件进行机加工，以加工成所需形状，得到电池正/负极盖板。2.根据权利要求1所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，还包括对第一铜制件和第二铜制件的圆柱形凸台顶面进行表面处理以控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹英雄，蔡荣凯，
申请(专利权)人：苏州安庆富电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32