一種高性能柱式鋰亞電池用蓋板及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋰亞電池，具體涉及一種高性能柱式鋰亞電池用蓋板及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰-亞硫酰氯電池(簡稱“鋰亞電池”)的負(fù)極是金屬鋰(Li)，內(nèi)部正極活性物質(zhì)和電解液溶劑都是亞硫酰氯(S0C12)，最早在軍用領(lǐng)域使用，如現(xiàn)代化國防及軍事領(lǐng)域:航空、航天、航海電子、兵器等。目前在民用領(lǐng)域已廣泛使用，如主要用于儀表AMR及CMOS電路板各種智能表計、存儲器及后備電源、無線電報警器/傳感器、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、定位裝置、海洋遙測系統(tǒng)；汽車電子的輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。鋰亞電池在所有可以實際使用的化學(xué)電源中具有最高的比容量和比能量，被作為一種新型能源系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于許多現(xiàn)代電子設(shè)備。鋰亞電池具有電壓高且穩(wěn)定的工作電壓，其工作電壓在整個使用壽命期間都保持明顯的平穩(wěn)性。溫度使用范圍廣，可在_60°C到85°C的溫度之間使用，經(jīng)過特殊設(shè)計的鋰亞電池，其工作溫度范圍可以延伸到高達(dá)+125°C，甚至更高溫度。具有高能量密度，目前鋰亞電池是現(xiàn)在所有一次電池中能量密度最高的，可達(dá)到650Wh/kg和1280Wh/dm3。較好的儲存壽命和可靠性，具有特別低的自放電的特性，年自放電率< 1%，同時其制造采用不銹鋼殼體與金屬-玻璃密封氣密焊接結(jié)構(gòu)，因此該電池的在室溫條件下可存儲10年以上。安全性好，無污染，不含有汞、鎘、鉛等重金屬，無環(huán)境危害。具有良好的密封性能，鋰亞電池為全密封電池，電池蓋是焊接到電池外殼上的，正、負(fù)極之間通過玻璃-金屬封接(Glass to metal)進(jìn)行絕緣和密封，注液孔也通過鋼珠或銷釘焊接實現(xiàn)全密封。在實際生產(chǎn)中，為確保電池密封性能，其密封封裝技術(shù)也往往要求很高，從每一個零部件的設(shè)計、生產(chǎn)都十分嚴(yán)苛，特別是零件表面的高清潔度是保證密封焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，高性能的柱式鋰亞電池工藝較復(fù)雜，其端部密封用的蓋板有不同的規(guī)格，蓋板不夠圓潤，特別是內(nèi)凹表面和通孔表面，往往形成清洗死角。另外，目前的制造工藝和清洗方法繁瑣，落后。特別是去毛刺，過去都是選擇大型分倉式滾筒機(jī)配置研磨石和拋光石等磨料，利用購買較貴的專用酸性溶液攪拌，再用專業(yè)堿性溶液攪拌，反復(fù)清洗，后用震動篩分離磨料與產(chǎn)品，之后用純水機(jī)制造出的純水清洗過濾，再放入超聲波內(nèi)清洗蓋板死角，再用上光劑，再漂洗和使用烘干機(jī)烘干，讓產(chǎn)品達(dá)到理想狀態(tài)。其實，這種清洗往往不徹底，影響后續(xù)的焊接質(zhì)量，況且磨料的加入又增加了二次污染，造成了清洗環(huán)節(jié)多，產(chǎn)生的廢液多，危害環(huán)境，生產(chǎn)效率低，因此急需改進(jìn)蓋板設(shè)計和加工方法，提升效率，降低生產(chǎn)制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述問題，本發(fā)明提供一種高性能柱式鋰亞電池用蓋板及其加工方法，以縮短生產(chǎn)周期，減少原料的損耗，有效降低成本，使蓋板表面更加潔凈。具體的技術(shù)方案是:
[0005]1、一種高性能柱式鋰亞電池用蓋板，具有內(nèi)凹的內(nèi)表面(3)、略微外凸的外表面(4)，其特征在于:還具有注液孔⑴和中心孔(2)，所述內(nèi)表面(3)的外壁(61)與內(nèi)壁(62)形成一定的角度(a);所述內(nèi)表面(3)內(nèi)凹的深度(h)為0.8mm?1.2mm，蓋板厚度(J)為
2.75mm ?3.75mm0
[0006]進(jìn)一步的，所述注液孔⑴和所述中心孔(2)之間的孔距(L)和蓋板的外直徑的比值保持為1: 3 ;所述注液孔(I)至少為一個。
[0007]進(jìn)一步的，所述蓋板的外直徑為13mm?41mm ;所述外表面⑷的曲率半徑(R)為33.5mm?38.5mm ;所述中心孔(2)的孔徑為4.05mm?4.10_，所述注液孔(I)的孔徑為1.1Omm?1.15mm ;所述角度(a)為43?46度。
[0008]進(jìn)一步的，所述蓋板的外直徑為13.5mm或31.5mm ;所述外表面(4)的曲率半徑(R)為36.5mm ;所述注液孔(I)的孔徑為1.12mm ;所述中心孔(2)的孔徑為3.9mm ;所述角度(a)為45度；所述深度(h)為1.0mm ;所述蓋板厚度(J)為2.85mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述注液孔(I)和中心孔(2)的孔徑不變，適用于不同型式的蓋板；所述蓋板的外形，可以是圓形、橢圓形或矩形。
[0010]進(jìn)一步的，所述蓋板的材料為不銹鋼、鋼材、鈦或鈦合金。
[0011]2、如上述一種高性能柱式鋰亞電池用蓋板的加工方法，其特征在于:包括備料、分料、沖壓、車削、鉆孔、清洗、烘干的步驟；
[0012]所述備料的步驟，是依據(jù)蓋板的不同規(guī)格合理選擇整張材料備料；
[0013]所述分料的步驟，是采用剪床對整張備料進(jìn)行剪切分料形成所需要尺寸的板塊；
[0014]所述沖壓的步驟，是將所述板塊放入模具沖壓形成沖壓模塊；
[0015]所述車削的步驟，是利用車床車削所述沖壓模塊的外徑、倒角、倒毛刺，形成外觀圓潤的模塊；
[0016]所述鉆孔的步驟，是對所述圓潤的模塊鉆中心孔和注液孔，并保證兩孔間距，形成蓋板；
[0017]所述清洗的步驟，是對加工過程在蓋板表面形成的污物清洗，將所述蓋板放置在滾筒機(jī)中加入普通弱堿溶液攪拌1min?25min后濾干，再重復(fù)至少3次該步驟，并用自來水漂洗干凈，之后加入普通弱堿溶液再攪拌5min?20min之后濾干，并注入自來水清洗，最后轉(zhuǎn)用超聲波清洗3min?9min ；
[0018]所述烘干的步驟，是對超聲波清洗后的蓋板，再使用烘干機(jī)烘干即成清潔的蓋板成品。
[0019]所述普通弱堿溶液，為普通工業(yè)堿片與水溶解配制而成，其質(zhì)量比為1.6: 100 ;所述普通弱酸溶液，是用普通弱酸與水配比混合而成，其容積比為1: 84。
[0020]所述普通弱堿溶液，具體的配比是普通工業(yè)堿片0.25Kg與15L水?dāng)嚢杈鶆蚣纯?；所述普通弱酸溶液，具體為用0.2L普通弱酸與16.8L水混合而成。
[0021]本發(fā)明有益的技術(shù)效果是，設(shè)計及制造的蓋板更加有效避免清洗死角，無需任何磨料，只需加入自制的便宜的普通堿溶液和酸溶液在滾筒機(jī)將蓋板攪拌，再用自來水沖洗干凈和使用烘干機(jī)烘干后即可。此外，本發(fā)明的耗材是自來水和自配酸、堿劑，無需購買專業(yè)用酸堿性溶液，費用低，還省去了上光劑的步驟。這樣可大大節(jié)省設(shè)備，水等耗材，工序簡單，可單人操作，節(jié)省人工，電費和水費大幅減少；再者，因無需專購制純水機(jī)等設(shè)備占地面積顯著減少，成本下降更加顯著。
[0022]因此，與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的蓋板及其加工方法，使蓋板的生產(chǎn)效率顯著提高至少一倍，成本顯著下降達(dá)到40 %左右，制造和清洗的蓋板表面更加潔凈，更加光亮，符合更高性能的鋰亞電池技術(shù)發(fā)展的需要。
【附圖說明】
[0023]圖1，為本發(fā)明的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2，為本發(fā)明的外表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3，為本發(fā)明圖1的T-T剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4，為本發(fā)