力的分量对第一铜制件和第二铜制件的焊接面产 生200KN的压力；
[0071] S5 :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800 转/分，经4s后使第二铜制件停止旋转，轴向缩进量为I. 5mm，以将第一铜制件和第二铜制 件焊接在一起；
[0072] S6 :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。
[0073] 实施例6
[0074] 本实施例一种电池正/负极盖板的生产方法，包括以下步骤：
[0075] Sl :采用板状铝制件，并在铝制件加工出通孔，铝制件为1060铝；
[0076] 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；
[0077] S3 :采用两个铜制件，铜制件具有比安装孔内径大Imm的具有圆柱形凸台341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Ra6. 3,铜制件紫铜；并在第一铜制件的圆柱形凸 台341顶面加工圆锥状凹槽，在第二铜制件的圆柱形凸台341顶面加工出与第一铜制件的 圆柱形凸台341顶面配合的圆锥状凸起，圆锥状凸起与圆锥状凹槽的轴线长度为1mm，圆锥 状凸起的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角为88°，圆锥状凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向 的夹角为83° ;
[0078] S4 :将第一铜制件的圆柱形凸台341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341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300KN的压力；
[0079] S5: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 1000转/分，经5s后使第二铜制件停止旋转，轴向缩进量为2mm，以将第一铜制件和第二铜 制件焊接在一起；
[0080] S6 :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。
[0081] 实施例4-6中的电池正/负极盖板的生产方法是在实施例1-3所述的方法上的变 形，具备实施例1-3中所述的优点，通过在第一铜制件端面加工圆锥状凹槽或圆锥状凸起， 并在第二铜制件的端面加工出与第一铜制件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_2_。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。
[0082] 需要指出的是，在实施例1-6中，如果使用的铜制件的端面的表面粗糙度没有达 到Ral. 6-Ra6. 3,则对铜制件的端面进行表面处理，将表面粗糙度达到表面粗糙度的控制范 围。另外，在S6步骤之后，通过机加工可以控制铜制件和铝制件的最终形状，同时也可在铜 制件上成型螺孔322,具体形状如图2和3所示。
[0083] 实验例
[0084] 将实施例1-6得到的电池正/负极盖板中的铝制件固定，向铜制件施加逐渐增大 的旋转力矩，当铜制件相对铝制件转动时，记录下此时的值，作为电池正/负极盖板的最大 可承受旋转力矩，最大可承受旋转力矩如表1所示。
[0085] 表1实施例1-6中最大可承受旋转力矩
[0086]
【主权项】
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〇.5-1_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Ral. 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l-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200-30(TC/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第一铜制件和第二铜制件表面 粗糙度的步骤。
3. 根据权利要求1或2所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，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。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，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l〇s。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，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l_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。
6. 根据权利要求5所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，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°。
7. 根据权利要求5或6所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，圆锥状凸起 的母线与圆锥状凸起的轴向的夹角为83-88°。
8. 根据权利要求5或6或7所述的电池正/负极盖板的生产方法，其特征在于，圆锥状 凹槽的母线与圆锥状凹槽的轴向的夹角为80-83°。
9. 一种电池正/负极盖板，其特征在于，使用如权利要求1-8中任一所述的电池正/负 极盖板的生产方法生产得到。
【专利摘要】本发明涉及一种电池正/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。
【IPC分类】H01M2-04
【公开号】CN104795516
【申请号】CN201510178236
【发明人】尹英雄, 蔡荣凯
【申请人】苏州安庆富电子科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月15日