本發(fā)明涉及動力電池領(lǐng)域，尤其涉及一種動力電池頂蓋的加工工藝。

背景技術(shù)：

動力電池是新能源電池的重要組成部分，其最大優(yōu)點(diǎn)是能量高、無污染；是新能源汽車及儲能電站的發(fā)展方向，因而電池的安全用性能尤為重要，而動力電池頂蓋的密封是電池安全的重要保障。

目前市場應(yīng)用的動力電池頂蓋通常包括：開設(shè)有兩個(gè)安裝孔的頂蓋片，穿設(shè)于安裝孔中的正極柱和負(fù)極柱，分別與正極柱和負(fù)極柱鉚接的正極鉚接壓塊、負(fù)極鉚接壓塊。其中，負(fù)極柱包括負(fù)極柱體和連接于負(fù)極柱體底部的負(fù)極底板，負(fù)極柱底板采用銅材制成、負(fù)極柱體采用鋁材制成，負(fù)極鉚接壓塊整體采用鋁材制成，其上開設(shè)有與負(fù)極柱相適配的焊接孔，在負(fù)極柱穿出對應(yīng)安裝孔后再穿入焊接孔，負(fù)極柱與負(fù)極鉚接塊在接觸部位通過摩擦焊接成一體。這種傳統(tǒng)的摩擦焊接方式，不僅焊接工藝復(fù)雜，而且無法保證整個(gè)負(fù)極結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種動力電池頂蓋的加工工藝，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的焊接工藝復(fù)雜、可靠性差等缺陷。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種動力電池頂蓋的加工工藝，所述動力電池頂蓋包括頂蓋片、負(fù)極柱和負(fù)極鉚接塊，所述頂蓋片上開設(shè)有由其頂面貫穿至底面的第一安裝孔，所述負(fù)極柱包括負(fù)極柱體以及連接于負(fù)極柱體底部的負(fù)極底板；所述加工工藝包括所述負(fù)極鉚接塊的加工步驟；

所述負(fù)極鉚接塊的加工步驟包括：

采用鋁材制成鋁板本體，采用銅材制成環(huán)形銅柱；

將所述環(huán)形銅柱鉚壓嵌入鋁板本體內(nèi)，形成一與所述負(fù)極柱相適配的第二安裝孔，且使所述環(huán)形銅柱的內(nèi)壁形成為所述安裝孔的全部或者部分內(nèi)壁。

可選的，所述加工工藝還包括所述負(fù)極柱的加工步驟；

所述負(fù)極柱的加工步驟包括：采用銅材一體成型所述負(fù)極柱體和連接于負(fù)極柱體底部的負(fù)極底板。

可選的，所述加工工藝還包括將所述負(fù)極柱與負(fù)極鉚接塊、頂蓋片裝配成一體的步驟：

所述將負(fù)極柱與負(fù)極鉚接塊、頂蓋片裝配成一體的步驟包括：

將所述負(fù)極鉚接塊疊放于所述頂蓋片之上，且使得所述第一安裝孔與第二安裝孔的位置相對應(yīng)；

將所述負(fù)極柱的負(fù)極柱體穿過所述第一安裝孔后穿入第一安裝孔；

將所述負(fù)極柱體與所述環(huán)形銅柱焊接成一體。

可選的，在將所述負(fù)極柱體與所述環(huán)形銅柱焊接成一體的步驟中，采用激光焊接方式。

可選的，所述采用鋁材制成鋁板本體的方法具體包括：

制作呈長方體結(jié)構(gòu)的鋁板本體；

在所述鋁板本體上，由其頂面至底面依次開設(shè)相互連通的具有同一中心軸的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔的內(nèi)徑大于第二通孔的內(nèi)徑。

可選的，在所述采用銅材制成環(huán)形銅柱的步驟中，控制所述環(huán)形銅柱的外徑等于第一通孔的內(nèi)徑、所述環(huán)形銅柱的內(nèi)徑等于第二通孔的內(nèi)徑、所述環(huán)形銅柱的高度不大于第一通孔的高度。

可選的，在所述采用銅材制成環(huán)形銅柱的步驟中還包括：

在所述環(huán)形銅柱的頂端，由其外圓周水平向外增設(shè)一外緣部；

在所述環(huán)形銅柱的外周壁上，緊鄰?fù)饩壊康南路轿恢瞄_設(shè)環(huán)形凹槽。

可選的，所述將環(huán)形銅柱鉚壓嵌入鋁板本體內(nèi)的步驟包括：

將所述環(huán)形銅柱放入鋁板本體的第一通孔，使得所述環(huán)形銅柱的外緣部位于第一通孔外、所述環(huán)形銅柱的位于外緣部下方的部分伸入第一通孔內(nèi)；

采用冷壓工藝，將所述環(huán)形銅柱完全鉚壓入鋁板本體的第一通孔內(nèi)；在鉚壓過程中，所述鋁板本體上在其與所述外緣部相抵靠的區(qū)域，因擠壓變形形成一與所述環(huán)形凹槽相適配的凸出部并卡入所述環(huán)形凹槽。

可選的，在將所述負(fù)極柱與負(fù)極鉚接塊、頂蓋片裝配成一體的步驟中還包括：在將所述負(fù)極柱的負(fù)極柱體穿過所述第一安裝孔之前，在所述負(fù)極柱體的外周套設(shè)一密封圈。

可選的，所述加工工藝還包括：在所述鋁板本體的底面設(shè)置若干定位柱，在所述頂蓋片的頂面開設(shè)若干與所述定位柱相適配的定位孔。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例中，采用冷壓工藝將環(huán)形銅柱和鋁板主體鉚壓制成負(fù)極鉚接塊，使得環(huán)形銅柱和鋁板主體形成過盈得包容與被包容得整體，提高了整體的牢固性和電阻性能；將焊接區(qū)域同材質(zhì)的負(fù)極鉚接塊與負(fù)極柱采用激光焊接方式，不僅簡化了焊接工藝，而且提高了產(chǎn)品的整體性能和穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池頂蓋的正面結(jié)構(gòu)視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池頂蓋的背面結(jié)構(gòu)視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池頂蓋的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池頂蓋在負(fù)極柱體焊接前的剖視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池頂蓋在負(fù)極柱體焊接后的剖視圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊的立體圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊的加工工藝流程圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊在鉚壓前的剖視圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊在鉚壓后的剖視圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極柱的立體圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊、負(fù)極柱、頂蓋片的裝配工藝流程圖；

圖示說明：頂蓋片1、正極柱2、負(fù)極柱3、正極鉚接塊4、負(fù)極鉚接塊5、正極柱體21、正極底板22、負(fù)極柱體31、負(fù)極底板32、鋁板本體51、環(huán)形銅柱52、第二安裝孔53、密封圈6、絕緣塑膠板7、防爆裝置8。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

請參閱圖1至圖5，圖1至圖5分別是本實(shí)施例提供的動力電池頂蓋的正面結(jié)構(gòu)視圖、背面結(jié)構(gòu)視圖、側(cè)視圖和焊接前后的剖視圖，由圖可示，本實(shí)施例的動力電池頂蓋包括：頂蓋片1、正極柱2、負(fù)極柱3、正極鉚接塊4、負(fù)極鉚接塊5。

其中，頂蓋片1為片狀結(jié)構(gòu)，其包括頂面和與頂面相對的底面，以及兩個(gè)由頂面貫穿至底面的用于安裝極柱的第一安裝孔。

正極柱2包括正極柱體21和連接于正極柱體21底部的正極底板22，負(fù)極柱3包括負(fù)極柱體31和連接于負(fù)極柱體31底部的負(fù)極底板32；正極柱2的正極柱體21和負(fù)極柱3的負(fù)極柱體31分別穿設(shè)在對應(yīng)的第一安裝孔中，且正極柱體21和負(fù)極柱體31的上端超出頂蓋片1的頂面、正極底板22和負(fù)極底板32位于頂蓋片1的底面下方。

正極柱2的正極柱體21穿出對應(yīng)第一安裝孔后與正極鉚接塊4鉚接，負(fù)極柱3的負(fù)極柱體31穿出對應(yīng)第一安裝孔后與負(fù)極鉚接塊4鉚接。

請參閱圖6，圖6為本實(shí)施例提供的負(fù)極鉚接塊5的立體圖。

負(fù)極鉚接塊5包括由鋁材制成的鋁板本體51和由銅材制成的環(huán)形銅柱52。環(huán)形銅柱52采用冷壓工藝鉚壓入鋁板本體51內(nèi)，形成一與負(fù)極柱體31相適配的第二安裝孔53，負(fù)極柱3的負(fù)極柱體31穿出對應(yīng)第一安裝孔后再穿入第二安裝孔53，之后將負(fù)極柱體31與環(huán)形銅柱5通過激光焊接連接。

具體地，鋁板本體51上，由其頂面至底面依次開設(shè)有連通的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔的中心軸相同，且第一通孔的內(nèi)徑大于第二通孔的內(nèi)徑。環(huán)形銅柱52的外徑等于第一通孔的內(nèi)徑，環(huán)形銅柱52的內(nèi)徑等于第二通孔的內(nèi)徑，環(huán)形銅柱52的高度略小于第一通孔的高度；環(huán)形銅柱52的頂端，沿其圓周水平向外延伸形成有凸出第一通孔外的外緣部；環(huán)形銅柱52的外周壁上，緊鄰?fù)饩壊康南路轿恢眯纬捎协h(huán)形凹槽。

為形成上述結(jié)構(gòu)，如圖7所示，負(fù)極鉚接塊5的具體加工工藝具體為：

步驟101、采用鋁材制成鋁板本體51：先制作呈長方體結(jié)構(gòu)的鋁板本體51；再在鋁板本體51上，由其頂面至底面依次開設(shè)相互連通的具有同一中心軸的第一通孔和第二通孔，且第一通孔的內(nèi)徑大于第二通孔的內(nèi)徑；

步驟102、采用銅材制成環(huán)形銅柱52，控制環(huán)形銅柱52的外徑等于第一通孔的內(nèi)徑、環(huán)形銅柱52的內(nèi)徑等于第二通孔的內(nèi)徑、環(huán)形銅柱52的高度不大于第一通孔的高度；

步驟103、如圖8所示，將環(huán)形銅柱52放入鋁板本體51上的第一通孔；此時(shí)，位于環(huán)形銅柱52頂端的外緣部掛靠在鋁板本體51上第一通孔的周邊位置，外緣部下端的部分伸入第一通孔內(nèi)；

步驟104、采用冷壓工藝，將環(huán)形銅柱52完全壓入鋁板本體51上的第一通孔內(nèi)，如圖9所示；由于銅的硬度比鋁的硬度高，所以在冷壓過程中，鋁板本體51上，在其與環(huán)形銅柱52的外緣部相抵靠的區(qū)域，因?yàn)閿D壓產(chǎn)生變形，形成一與凹槽相適配的凸出部并卡入凹槽，從而使得鋁板本體51與環(huán)形銅柱52自動卡合，保證了兩者裝配的良好穩(wěn)定性。

在環(huán)形銅柱52壓入鋁板本體51的第一通孔后，環(huán)形銅柱52內(nèi)的第三通孔與鋁板本體51的第二通孔貫通鋁板本體51的頂面和底面，組合形成上述與負(fù)極柱3的負(fù)極柱體31相適配的第二安裝孔53。

在鉚壓過程中，為了對環(huán)形銅柱52進(jìn)行良好的限位，可在鋁板本體51的第一通孔的底部內(nèi)設(shè)置第一斜面，在環(huán)形銅柱52的底部設(shè)置第二斜面，第一斜面與第二斜面相互配合實(shí)現(xiàn)限位功能。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，還可采用其他限位機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對環(huán)形銅柱52的限位功能，不局限于此。

此外，還可在鋁板本體51的底面增設(shè)定位柱，在頂蓋片1的頂面開設(shè)與定位柱適配的定位孔，優(yōu)選的定位柱的數(shù)量為至少兩個(gè)，沿第一通孔的圓周均勻分布。這樣，在裝配時(shí)可以將負(fù)極鉚接塊5快速準(zhǔn)確地疊放在頂蓋片1之上，使得負(fù)極鉚接塊5的第二安裝孔53與頂蓋片1的第一安裝孔保持上下一致，方便負(fù)極柱3的裝配。

請參閱圖10，圖10所示為本實(shí)施例提供的負(fù)極柱3的立體圖。

本實(shí)施例中，負(fù)極柱3包括負(fù)極柱體31和連接于負(fù)極柱體31底部的負(fù)極底板32，負(fù)極主體31和負(fù)極底板32均為銅材。

該負(fù)極柱3的加工工藝為：采用銅材一體成型負(fù)極柱體31和連接于負(fù)極柱體31底部的負(fù)極底板32。

綜上，如圖11所示，負(fù)極柱3與頂蓋片1、負(fù)極鉚接塊5的裝配工藝為：

步驟201、將負(fù)極鉚接塊5疊放在頂蓋片1之上，使得負(fù)極鉚接塊5的第二安裝孔53與頂蓋片1的第一安裝孔保持上下一致；

步驟202、將負(fù)極柱3穿過頂蓋片1的第一安裝孔并穿入第二安裝孔53；

步驟203、將負(fù)極主體31與環(huán)形銅柱52激光焊接，至此負(fù)極柱3與頂蓋片1、負(fù)極鉚接塊5裝配成一整體。

明顯地，第二安裝孔53內(nèi)壁的上半部分為銅材，而穿入第二安裝孔53的負(fù)極主體31也為銅材，由于兩者為相同材質(zhì)，因而可以采用普通的激光焊接技術(shù)，與傳統(tǒng)的摩擦焊接方式相比，不僅可大大簡化焊接工藝，而且提升了焊接后的產(chǎn)品性能。

本實(shí)施例中，動力電池頂蓋還包括密封圈6、絕緣塑膠板7、防爆裝置8。其中，密封圈套設(shè)在負(fù)極柱3的負(fù)極主體31上，在負(fù)極柱3的負(fù)極主體31穿入頂蓋片1的第一安裝孔時(shí)，密封圈抵靠于負(fù)極柱3的負(fù)極底板32與頂蓋片1之間，實(shí)現(xiàn)良好的密封效果。絕緣塑膠板上形成有與負(fù)極底板32相適配的卡位，在裝配過程中，負(fù)極柱3先與絕緣塑膠板裝配成一體，再與頂蓋片1、負(fù)極鉚接塊5裝配連接，這樣可提高裝配的準(zhǔn)確性，保證產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。