一種電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法及電池正/負極蓋板的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法及電池正/負極蓋板，屬于旋轉(zhuǎn)摩 擦焊產(chǎn)品生產(chǎn)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 大容量鋰電池多具有圓柱狀金屬外殼，在圓柱狀的兩個底面各設置正極蓋板和負 極蓋板。目前，現(xiàn)有的正/負極蓋板的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括中間具有通孔的圓形鋁制件1， 通孔內(nèi)卡設有絕緣環(huán)2,絕緣環(huán)2的上表面貼合圓形鋁制件1的上表面，絕緣環(huán)2的下表面 貼合圓形鋁制件1的下表面，具有大頭端31和小頭端32的銅制件3穿過絕緣環(huán)2和通孔 11，并分別卡合在絕緣環(huán)2上而與圓形鋁制件1配合，其中，小頭端32的側(cè)壁上成型卡簧槽 321，卡簧槽321內(nèi)設置卡簧4以使銅制件3固定在絕緣環(huán)2和通孔內(nèi)，或者也可以將卡簧 4換成鉚接墊片，從而通過卡簧4或鉚接墊片將圓形鋁制件1與銅制件3固定連接，且進行 絕緣。
[0003] 然而，通過卡簧、鉚接墊片等機械方法進行固定時，存在因為卡簧、鉚接墊片而影 響產(chǎn)品外形，或由于卡簧、鉚接墊片部位長時間使用而產(chǎn)生疲勞斷裂的問題。
[0004] 因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)牢固的電池正/負極蓋板是現(xiàn)有技術(shù)中還沒有解決的技 術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的電池正/負極蓋板整體 結(jié)構(gòu)不牢固的技術(shù)問題，從而提出一種能夠使電池正/負極蓋板結(jié)構(gòu)牢固的生產(chǎn)方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，包括以下步 驟：
[0007] 采用板狀鋁制件，并在鋁制件上加工出通孔；
[0008] 在通孔內(nèi)卡設絕緣環(huán)，絕緣環(huán)具有安裝孔，絕緣環(huán)的上表面貼靠在鋁制件的上表 面上，絕緣環(huán)的下表面貼靠在鋁制件的下表面上；
[0009] 采用兩個銅制件，銅制件具有比安裝孔內(nèi)徑大0. 5-1_的具有圓柱形凸臺和直徑 大于圓柱形凸臺直徑的圓柱形底座，圓柱形凸臺和圓柱形底座同軸設置，圓柱形凸臺頂面 的表面粗糙度在Ral. 6-Ra6. 3 ;
[0010] 將第一銅制件的圓柱形凸臺伸入到絕緣環(huán)內(nèi)與鋁制件一同固定，將第二銅制件固 定在旋轉(zhuǎn)裝置上，將第一銅制件和第二銅制件的圓柱形凸臺頂面對準接觸形成焊接面，焊 接面位于絕緣環(huán)的中間位置，并向第一銅制件施加向著第二銅制件方向的并與焊接面垂直 的力或力的分量，使該力或力的分量對第一銅制件和第二銅制件的焊接面產(chǎn)生150-300KN 的壓力；
[0011] 保持焊接面所受的壓力，并使第二銅制件相對于第一銅制件旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)為 600-1000轉(zhuǎn)/分，經(jīng)3-5s后使第二銅制件停止旋轉(zhuǎn)，軸向縮進量為l-2mm，以將第一銅制件 和第二銅制件焊接在一起；
[0012] 將焊接在一起的第一銅制件和第二銅制件降溫至室溫，降溫速度200-300°C /分 鐘；
[0013] 對焊接在一起的第一銅制件和第二銅制件以及鋁制件進行機加工，以加工成所需 形狀，得到電池正/負極蓋板。
[0014] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，還包括對第一銅制件和第二銅制件的圓 柱形凸臺頂面進行表面處理以控制第一銅制件和第二銅制件表面粗糙度的步驟。
[0015] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，第一銅制件和第二銅制件為紫銅，鋁制 件為1060鋁或3003鋁，絕緣環(huán)為PTFE。
[0016] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，在第二銅制件停止旋轉(zhuǎn)后，繼續(xù)對焊接 面保持上述壓力，保壓時間不少于10S。
[0017] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，選用的第一銅制件圓柱形凸臺頂面具有 圓錐狀凹槽或圓錐狀凸起，選用的第二銅制件的圓柱形凸臺頂面具有與第一銅制件的圓 柱形凸臺頂面配合的圓錐狀凸起或圓錐狀凹槽，圓錐狀凸起與圓錐狀凹槽的軸線長度為 l-2mm，旋轉(zhuǎn)第二銅制件之前將第二銅制件的豎直端面上的圓錐狀凸起或圓錐狀凹槽與第 一銅制件的豎直端面上的圓錐狀凹槽或圓錐狀凸起對準。
[0018] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，圓錐狀凸起的母線與圓錐狀凸起的軸向 的夾角比圓錐狀凹槽的母線與圓錐狀凹槽的軸向的夾角大3-5°。
[0019] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，圓錐狀凸起的母線與圓錐狀凸起的軸向 的夾角為83-88°。
[0020] 本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，圓錐狀凹槽的母線與圓錐狀凹槽的軸向 的夾角為80-83°。
[0021] 本發(fā)明還提供一種電池正/負極蓋板，使用上述的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法 生產(chǎn)得到。
[0022] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點；
[0023] (1)本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，將銅制件的圓柱形凸臺設置成比絕 緣環(huán)的安裝孔內(nèi)徑大〇. 5-1_，使圓柱形凸臺與安裝孔過緊配合，提高絕緣環(huán)與銅制件和鋁 制件的緊密度；并且通過合理地選擇設置表面粗糙度、壓力、轉(zhuǎn)數(shù)、軸向縮進量、降溫速度， 表面粗糙度、壓力、轉(zhuǎn)數(shù)以及軸向縮進量相互配合保證了焊接時產(chǎn)生足夠的溫度，使第一銅 制件和第二銅制件焊接面處的金屬產(chǎn)生塑性變形，并且焊縫處不產(chǎn)生氣泡、裂紋等缺陷。同 時，第一銅制件和第二銅制件焊接面處因為在壓力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)摩擦，因而，第一銅制 件和第二銅制件在軸向上發(fā)生形變，焊接面及其附近區(qū)域的徑向尺寸膨脹變大，使第一銅 制件和第二銅制件的外壁緊貼住絕緣環(huán)，并使絕緣環(huán)與鋁制件也緊緊地貼合在一起，提高 了電池正/負極蓋板的各部件間的連接強度，提高使用壽命。同時銅制件的截面形成"工" 字形，銅制件的兩端均比安裝孔的直徑大，可杜絕銅件從安裝孔軸向一側(cè)擠出。
[0024] (2)本發(fā)明的電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，通過在第一銅制件豎直端面加工圓 錐狀凹槽或圓錐狀凸起，并在第二銅制件的豎直端面加工出與第一銅制件的豎直端面配合 的圓錐狀凸起或圓錐狀凹槽，圓錐狀凸起與圓錐狀凹槽的軸線長度相等為l-2mm。圓錐狀 凸起的母線與圓錐狀凸起的軸向的夾角比圓錐狀凹槽的母線與圓錐狀凹槽的軸向的夾角 大3-5°，圓錐狀凸起的母線與圓錐狀凸起的軸向的夾角為83-88°，圓錐狀凹槽的母線與 圓錐狀凹槽的軸向的夾角為80-83°，焊接時，圓錐狀凸起與圓錐狀凹槽軸線對準。一方面， 通過圓錐狀凸起與圓錐狀凹槽對準配合，為焊接前兩個銅制件的提供定位，另一方面，在焊 接時兩個銅制件之間形成圓錐表面的焊接結(jié)合面，提高了結(jié)合面積，提高了焊接強度。
【附圖說明】
[0025] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合 附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0026] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種電池正/負極蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明的電池正/負極蓋板的俯視圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明的電池正/負極蓋板的縱剖視圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明的第一銅制件/第二銅制件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖中附圖標記表示為：1_鋁制件；2-絕緣環(huán)；3-銅制件；31-大頭端；32-小頭端； 321-卡簧槽；322-螺孔；33-端面；34-第一銅制件/第二銅制件；341-圓柱形凸臺；342-圓 柱形底座；4-卡簧。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0032] 實施例1
[0033] 本實施例一種電池正/負極蓋板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0034] Sl :采用板狀鋁制件，并在鋁制件加工出通孔，鋁制件為1060鋁；
[0035] S2 :在通孔內(nèi)卡設絕緣環(huán)，絕緣環(huán)具有安裝孔，絕緣環(huán)的上表面貼靠在鋁制件的上 表面上，絕緣環(huán)的下表面貼靠在鋁制件的下表面上；絕緣環(huán)由PTFE制成；
[0036] S3 :采用兩個銅制件，銅制件具有比安裝孔內(nèi)徑大0. 5mm的具有圓柱形凸臺和直 徑大于圓柱形凸臺341直徑的圓柱形底座342,圓柱形凸臺341和圓柱形底座342同軸設 置，圓柱形凸臺341頂面的表面粗糙度在RaL 6,銅制件紫銅；
[0037] S4:將第一銅制件的圓柱形凸臺伸入到絕緣環(huán)內(nèi)與鋁制件