一種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池蓋板制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在電子產(chǎn)品已經(jīng)遍布到各個行業(yè)和領(lǐng)域，也是日常家居的必須品。鋰離子鋼殼全封閉電池及其電芯的高容量及負(fù)荷特性等特點，鋰離子電池得到廣泛應(yīng)用。隨著動力技術(shù)的不斷發(fā)展，目前的動力電池具有體積小、容量大、功率高的優(yōu)點。目前，動力鋰電池蓋板的制作方法是對電極端子與蓋板本體采用注塑方式對兩者進(jìn)行密封和絕緣，對防爆結(jié)構(gòu)采用在蓋板板體上打出中心定位臺階孔，然后在該臺階孔內(nèi)焊接或鉚壓防爆膜，最后在防爆膜上打出防爆痕，此種制作方法工藝復(fù)雜，容易出現(xiàn)漏液，注塑絕緣密封材料容易老化，導(dǎo)致電池的性能不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題提供了一種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板的制作方法，這種制作方法解決了現(xiàn)有加工方法復(fù)雜、容易漏液、電池性能不穩(wěn)定等技術(shù)問題。
[0004]—種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板的制作方法，包括電極端子的安裝和防爆結(jié)構(gòu)的安裝，具體包括以下步驟:
步驟一，準(zhǔn)備零部件，零部件包括蓋板本體、中壓環(huán)、防爆閥體、防爆膜、防爆密封圈、電極柱、上陶瓷、下陶瓷、電極密封圈、卡簧；
步驟二，在蓋板本體上沖壓形成排氣孔和電極通孔；
步驟三，將防爆閥體穿過排氣孔，裝入電池蓋板基板，采用焊接方式將防爆閥體焊接到電池蓋板基板上；
步驟四，安裝防爆膜結(jié)構(gòu)，將防爆密封圈、防爆膜和中壓環(huán)依次裝入防爆閥體，在裝入前先將防爆膜與中壓環(huán)進(jìn)行貼合；
步驟五，安裝電極密封圈，將電極密封圈套入電極柱的底座的凹槽處；
步驟六，安裝下陶瓷，將下陶瓷放入電極柱底面的下陶瓷定位槽內(nèi)；
步驟七，套入蓋板本體，將蓋板本體的電極通孔對準(zhǔn)并穿入電極柱，電極柱與電極通孔成同軸心設(shè)置，使得蓋板本體與電極密封圈接觸；
步驟八，安裝上陶瓷，將上陶瓷的嵌入部朝下套在電極柱的空心圓柱處，并用力按壓使其嵌入蓋板本體與空心圓柱件間的間隙處，使嵌入部下端與電極密封圈上端面接觸；
步驟九，安裝卡簧，用卡簧鉗使卡簧張開，并將卡簧套在電極柱空心圓柱的外圓側(cè)壁凹陷部，套入時使卡簧貼緊上陶瓷壓緊部；將組裝好的電極柱放入壓緊夾具中，通過下壓氣缸使電極密封圈產(chǎn)生變形，使得蓋板本體、上陶瓷嵌入部、電極柱底座三者緊密結(jié)合，同時將卡簧推到電極柱空心圓柱的外圓側(cè)壁凹陷部，并用卡簧鉗使卡簧閉合，使得卡簧緊貼凹陷部。
[0005]步驟十，采用注塑機(jī)在電極柱空心圓柱處高溫注塑形成上包膠，在電極柱底座處高溫注塑形成下包膠。
[0006]優(yōu)選的，包括電極柱氣密性檢查，在步驟九與步驟十之間增加對電極柱氣密性進(jìn)行正壓全檢，具體為采用0.6MPa的氣壓從電極柱的底座上端面進(jìn)行連續(xù)沖擊，沖擊時間不少于40S，達(dá)到無漏氣狀態(tài)。
[0007]優(yōu)選的，在步驟十之后增加對電極柱氣密性進(jìn)行全檢，包括采用0.3MPa的氣壓從電極柱空心圓柱軸心處進(jìn)行連續(xù)40S以上的沖擊，采用0.6MPa的氣壓從電極柱地面下陶瓷右端部進(jìn)行連續(xù)40S以上的沖擊，均達(dá)到無漏氣狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選的，在步驟三和步驟四之間用0.6MPa的氣壓對對防爆閥體與電池蓋板基板的焊縫面進(jìn)行沖擊，沖擊時間不少于40S，檢查焊縫面的氣密性，達(dá)到無漏氣狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的，在步驟三和步驟四之間安裝下保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，將下密封墊、下保護(hù)膜、下壓環(huán)依次裝入防爆閥體，并用沖壓設(shè)備進(jìn)行沖壓，使下密封墊產(chǎn)生變形進(jìn)行密封，下壓環(huán)在沖壓過程中產(chǎn)生擠壓膨脹并與防爆閥體內(nèi)壁緊密結(jié)合，達(dá)到緊固狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選的，在步驟四和步驟五之間安裝上保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，具體為依次在防爆閥體上裝入上密封墊、上保護(hù)膜、上壓環(huán)，其中，上密封墊安裝在中壓環(huán)上，將下壓力作用于上壓環(huán)上，使上密封墊與防爆密封圈產(chǎn)生變形達(dá)到密封狀態(tài)，上壓環(huán)在下壓力的作用下產(chǎn)生擠壓膨脹并與防爆閥體內(nèi)壁緊密結(jié)合，達(dá)到緊固狀態(tài)。
[0011 ] 優(yōu)選的，在完成上保護(hù)膜結(jié)構(gòu)安裝后，用氣動沖床對防爆閥體上端口壁施加下壓力，使其形成厚度為1.5mm的倒扣位，使內(nèi)部零部件保持緊密結(jié)合狀態(tài)不產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。
[0012]優(yōu)選的，焊接完防爆閥體后對焊縫進(jìn)行氣密性全檢，具體為用0.6MPa的氣壓對對防爆閥體與電池蓋板基板的焊縫面進(jìn)行沖擊，沖擊時間不少于40S，檢查焊縫面的氣密性，達(dá)到無漏氣狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選的，所述的防爆密封圈和電極密封圈均采用氟橡膠材料高溫注塑一體成型。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的上陶瓷和下陶瓷均采用氧化鋁高溫?zé)Y(jié)而成。
[0015]本發(fā)明提供一種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板的制作方法，這種方法的工藝簡單，各個步驟易于控制，電池蓋板的整體密封性、絕緣性好，不會出現(xiàn)漏液的現(xiàn)象，制作出來的電池蓋板的防爆性能穩(wěn)定，提高了電池的整體性能穩(wěn)定性，降低電池生產(chǎn)過程中的不良率，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明制作的電池蓋板整體結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
[0017]圖2本發(fā)明制作的電池蓋板的電極端子剖切示意圖。
[0018]圖3本發(fā)明制作的電池蓋板的防爆結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:蓋板本體1 ;通孔2 ;排氣孔3 ;電極端子4 ;防爆結(jié)構(gòu)5 ;電極柱41 ;底座411 ;空心圓柱412 ;上陶瓷42 ;壓緊部421 ;嵌入部422 ;下陶瓷43 ;電極柱密封圈44 ;卡簧45 ;上包膠46 ;下包膠47 ;防爆閥體51 ;防爆膜52 ;防爆密封圈53 ;中壓環(huán)54 ;下密封墊55 ;下保護(hù)膜56 ;下壓環(huán)57 ;上密封墊58 ;上保護(hù)膜59 ;上壓環(huán)60。
【具體實施方式】
[0020]為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0021]如附圖1、2、3所示，一種帶防爆結(jié)構(gòu)的電池蓋板組件，包括蓋板本體1，在蓋板本體上開設(shè)有兩個通孔2和一個排氣孔3，在通孔上設(shè)有電池端子4，在排氣孔上設(shè)有防爆結(jié)構(gòu)5。
[0022]電極端子包括穿過通孔的電極柱41，電極柱41包括底座411和空心圓柱412，空心圓柱設(shè)在底座上，空心圓柱穿過鋼蓋板通孔，并露出在鋼蓋板以上，底座位于鋼蓋板通孔下方，底座直徑大于通孔直徑，空心圓柱的最大外徑小于通孔直徑，空心圓柱的的內(nèi)圈面為螺紋狀，在底座的上端面設(shè)有凹槽，在空心圓柱的外圓側(cè)壁上設(shè)有凹陷部。電極柱作為電流導(dǎo)出裝置，可以是正極，也可以是負(fù)極，根據(jù)需求采用不同的材料，電極柱在整個電極端子結(jié)構(gòu)中起支架作用，將電極端子的各個零部件進(jìn)行定位、固定。
[0023]蓋板本體與電極柱之間設(shè)有采用氧化鋁高溫?zé)Y(jié)而成的陶瓷絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣結(jié)構(gòu)包括上陶瓷42和下陶瓷43，所述的上陶瓷成壓緊部421和嵌入部423，嵌入部與壓緊部相互垂直，嵌入部安嵌在蓋板本體與電極柱的橫向縫隙間，嵌入部一側(cè)與電極柱側(cè)壁連接，另一端與蓋板本體通孔端部連接，嵌入部有效隔開電極柱與蓋板本體連接，陶瓷的高絕緣性能夠有效保證電池正負(fù)極在1000V以內(nèi)的電壓沖擊，不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，所述的下陶瓷上端與蓋板本體底面連接，下端嵌入在電極柱底座的凹槽，這樣可以防止電極柱產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，且可定位電極柱的方向，下陶瓷有高出電極柱底面表面1mm以上，可以有效防止在組裝電極端子的過程中由于壓力過大而導(dǎo)致蓋板本體與電極柱間的間隙過小或直接接觸而產(chǎn)生短路。
[0024]在上陶瓷嵌入部423、下陶瓷43、電極柱41和蓋板本體1之間形成的空隙處設(shè)有電極柱密封圈44，通過擠壓變形后，使得電極柱與蓋板本體形成一個密封結(jié)構(gòu)，電極柱密封圈44采用氟橡膠高溫注塑一體成型，整個結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，且由于氟橡膠的絕緣性好，能夠有效隔絕電極柱和蓋板本體，避免兩者發(fā)生導(dǎo)通現(xiàn)象。
[0025]在上陶瓷的空心圓柱的外圓側(cè)壁上的凹陷部上卡合有卡簧45，卡簧與電極柱、上陶瓷緊密卡合，增強(qiáng)各零部件的安裝后的穩(wěn)固性。在蓋板本體的上方設(shè)有緊固電極柱、蓋板本體、上陶瓷和卡簧的上包膠46，上包膠主要用于固定卡簧，使其在長期使用過程中不會張開回彈，在蓋板本體的下方設(shè)有緊固電極柱、蓋板本體和下陶瓷的下包膠47，上包膠和下包膠均采用PP材料高溫注塑一體成型，PP材料的絕緣性好，可以有效保證電極柱與蓋板本體不產(chǎn)生導(dǎo)電，另外，下包膠在注塑后，可以防止電極柱的空心圓柱在后續(xù)的使用過程中由于受力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。
[0026]防爆結(jié)構(gòu)包括固定設(shè)在排氣孔上的階梯式防爆閥體51，防爆閥體51通過激光焊接在鋁基板的排氣孔上，防爆閥體51采用階梯式結(jié)構(gòu)，防爆閥體51包括兩個踏面和兩個踢面，具體為踏面一 511、踢面一 512、踏面二 513、踢面二 514，踏面一 511、踢面一 512、踏面二513、踢面二 514依次首尾連接，在防爆閥體的踢面二上端部設(shè)有扣壓部515，所述的踏面一511、踢面一 512、踏面二 513和踢面二 514為一體成型結(jié)構(gòu)。防爆閥體51在整個防爆結(jié)構(gòu)中起支架的作用，將所有的配件進(jìn)行定位連接。在防爆閥體的踏面二上設(shè)有防爆膜52和防爆密封圈53，防爆膜疊置在所述防爆密封圈上并固定在所述的防爆閥體踏面二上，在防爆膜上匹配設(shè)有壓緊防爆膜的中壓環(huán)54，中壓環(huán)與防爆閥體的踢面二過盈配合，防爆密封圈53由氟橡膠材料高溫注塑一體成型。所述的防爆膜的厚度為0.018—0.022MM，這種結(jié)構(gòu)的防爆膜能夠保證防爆壓力的波動范圍很小，從而保證電池結(jié)構(gòu)的安全性，在特定壓力下能力引爆防爆結(jié)構(gòu)。
[0027]在防爆閥體下端，即防爆閥體的踏面一上設(shè)有下密封墊55，在下密封墊上設(shè)有阻隔電芯與防爆膜接觸的下保護(hù)膜56，在下保護(hù)膜上設(shè)有使下保護(hù)膜與下密封墊緊密結(jié)合的下壓環(huán)57，下保護(hù)膜的設(shè)置，能夠有效阻隔防爆膜與電芯連接，可以有效的阻隔電解液的外溢，避免防爆膜受到電解液的腐蝕，，下壓環(huán)的外徑與防爆閥體踢面一的內(nèi)徑相匹配，兩者形成過盈配合，在下壓環(huán)的作用下，能夠有效保證下保護(hù)膜和下密封墊緊密結(jié)合。
[0028]在中壓環(huán)上設(shè)有上密封墊58，在上密封墊上設(shè)有隔絕防爆膜與外界接觸的上保護(hù)膜59，在上保護(hù)膜上設(shè)有使上保護(hù)膜與上密封墊緊密結(jié)合的上壓環(huán)