一种电池顶盖加工方法与流程

本发明涉及电池配件生产领域，具体涉及一种电池顶盖加工方法。

背景技术：

目前，电子产品的应用越来越广泛，尤其是手机、手提电脑、新能源汽车等产品，都需要有电池为其功能；

而电池顶盖作为电池的重要配件之一，产品结构包括，顶盖片、防爆阀、防爆阀保护贴片、正极组件、负极组件、密封圈和下塑胶。其中正负极组件是电池能够正常工作所必不可少的零部件，若是在电池顶盖加工过程中，正负极连接不良就会对电池质量造成巨大影响。此外防爆阀作为电池使用过程中的安全保护装置，若是在焊接过程中出现不合格产品而未被发现，则有可能会造成巨大危害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种减少电池顶盖加工失误率，有效剔除不合格产品的电池顶盖加工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电池顶盖加工方法，包括如下步骤；

步骤一：将防爆阀安装于盖板片上的防爆阀接口内，检测防爆阀上表面与盖板片上表面的高度差，高度差在预设的范围内为合格产品；

步骤二：对步骤一所得合格产品进行防爆阀盖板片的激光焊接得到半成品电池顶盖，对半成品电池顶盖进行半成品氦检，得到合格的半成品电池顶盖；

步骤三：在步骤二所得的半成品电池顶盖的盖板片上分别焊接正极组件、负极组件和下塑胶得到成品电池顶盖；

步骤四：对步骤四所得成品电池顶盖进行成品氦检，得到合格成品电池顶盖。

本发明的有益效果在于：设置了三道检测工序，大幅度降低不合格产品被流通使用的可能性，确保电池顶盖的使用安全；防爆阀焊接前通过检测高度差来检测产品是否合格，既能避免不合格产品被投入使用，又能够降低生产成本；步骤二的氦检工序能够剔除防爆阀焊接过程中的不合格产品；步骤二中氦检合格的产品若是经过步骤三的焊接发生二次形变导致焊缝开裂能够在步骤四的氦检过程中被检测出来并剔除。

附图说明

图1为本发明实施例三的电梯顶盖结构示意图；

附图说明：1-顶盖片、2-下塑胶、3-正极组件、4-负极组件、5-密封圈、6-防爆阀、7-防爆阀保护贴片。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：设置了三道检测工序，大幅度降低不合格产品被流通使用的可能性，确保电池顶盖的使用安全。

本发明提供一种电池顶盖加工方法，包括如下步骤；

步骤一：将防爆阀安装于盖板片上的防爆阀接口内，检测防爆阀上表面与盖板片上表面的高度差，高度差在预设的范围内为合格产品；

步骤二：对步骤一所得合格产品进行防爆阀盖板片的激光焊接得到半成品电池顶盖，对半成品电池顶盖进行半成品氦检，得到合格的半成品电池顶盖；

步骤三：在步骤二所得的半成品电池顶盖的盖板片上分别焊接正极组件、负极组件和下塑胶得到成品电池顶盖；

步骤四：对步骤三所得成品电池顶盖进行成品氦检，得到合格成品电池顶盖。

由上述描述可知，本发明的有益效果在于：设置了三道检测工序，大幅度降低不合格产品被流通使用的可能性，确保电池顶盖的使用安全；防爆阀焊接前通过检测高度差来检测产品是否合格，既能避免不合格产品被投入使用，又能够降低生产成本；步骤二的氦检工序能够剔除防爆阀焊接过程中的不合格产品；步骤二中氦检合格的产品若是经过步骤三的焊接发生二次形变导致焊缝开裂能够在步骤四的氦检过程中被检测出来并剔除。

进一步的，所述步骤一中，采用点激光检测防爆阀上表面与盖板片上表面的高度差。

由上述描述可知，点激光检测精度高。

进一步的，所述步骤二中，半成品氦检的方法为：将半成品电池顶盖放置于气检治具中，上治具气缸压紧半成品电池顶盖，向半成品电池顶盖的下方空腔内喷压缩空气并保压，检测防爆阀的漏率，漏率小于预设值为合格半成品电池顶盖。

由上述描述可知，对半成品电池顶盖的防爆阀进行氦检，能够检测出防爆阀是否焊接良好，焊缝是否存在缝隙导致防爆阀无法正常工作。

进一步的，所述漏率预设值为10^-7。

进一步的，所述步骤三具体为：在步骤二所得的半成品电池顶盖的盖板片上的正极接口和负极接口内安装密封圈，并将正极组件和负极组件分别与正极接口和负极接口通过激光焊接，同时将下塑胶通过超声波热熔焊接于盖板片底部得到成品电池顶盖。

由上述描述可知，密封圈能够提高正极接口和负极接口处的密封性，且激光焊接速度快、变形小，能够提高生产效率并且减小产品的不合格率；相比于传统生产方法中将下塑胶通过胶粘的方式将下塑胶与盖板片固定连接，超声波热熔不仅焊接速度快，强度高，而且能够机械化生产，有益于提高产能。

进一步的，所述步骤三还包括：清除盖板焊接表面残留的细小板屑、灰尘和微小颗粒物。

进一步的，所述步骤四中，成品氦检的方法为：将成品电池顶盖放置于氦检治具中，下治具气缸压紧成品电池顶盖，将成品电池顶盖与上治具之间的空腔抽真空同时向成品电池顶盖的下方空腔内喷氦，检测其防爆阀、正极组件和负极组件与盖板片焊接部分的漏气率以及检漏口压力，漏气率和检漏口压力均小于预设值为合格成品电池顶盖。

由上述描述可知，对成品电池顶盖的正极组件、负极组件进行氦检并对防爆阀进行二次氦检，不仅能够检测出正极组件、负极组件是否存在缝隙导致电池顶盖漏气；还能够检测出经过正负极组件焊接工序后，防爆阀是否发生变形开裂。

进一步的，所述漏率预设值为10^-7，所述检漏口压力预设值为40pa。

进一步的，还包括步骤五:将步骤四所得合格成品电池顶盖进行电性能检测，使用耐压绝缘电阻测试仪检测负极组件的漏电流，使用微电阻计检测正极组件与盖板之间的电阻以及正极组件的微电阻和负极组件的微电阻。

进一步的，还包括步骤六：对步骤五所得电池顶盖贴防爆阀保护贴膜。

由上述描述可知，防爆阀贴防爆阀保护贴膜后能够避免电池顶盖在后续封装、运输过程中防爆阀不会受损。

实施例一

一种电池顶盖加工方法，包括如下步骤；

步骤一：将防爆阀安装于盖板片上的防爆阀接口内，采用点激光检测防爆阀上表面与盖板片上表面的高度差，高度差在预设的范围内为合格产品；

步骤二：对步骤一所得合格产品进行防爆阀盖板片的激光焊接得到半成品电池顶盖，对半成品电池顶盖进行半成品氦检，将半成品电池顶盖放置于气检治具中，上治具气缸压紧半成品电池顶盖，向半成品电池顶盖的下方空腔内喷压缩空气并保压，检测防爆阀的漏率，漏率小于10^-7为合格半成品电池顶盖；

步骤三：在步骤二所得的半成品电池顶盖的盖板片上的正极接口和负极接口内安装密封圈，并将正极组件和负极组件分别与正极接口和负极接口通过激光焊接，同时将下塑胶通过超声波热熔焊接于盖板片底部得到成品电池顶盖，清除盖板焊接表面残留的细小板屑、灰尘和微小颗粒物；

步骤四：对步骤三所得成品电池顶盖进行成品氦检，将成品电池顶盖放置于氦检治具中，下治具气缸压紧成品电池顶盖，将成品电池顶盖与上治具之间的空腔抽真空同时向成品电池顶盖的下方空腔内喷氦，检测其防爆阀、正极组件和负极组件与盖板片焊接部分的漏气率以及检漏口压力，漏率小于10^-7，检漏口压力小于40pa为合格成品电池顶盖。

步骤五:将步骤四所得合格成品电池顶盖进行电性能检测，使用耐压绝缘电阻测试仪检测负极组件的漏电流，使用微电阻计检测正极组件与盖板之间的电阻以及正极组件的微电阻和负极组件的微电阻。

步骤六：对步骤五所得合格成品电池顶盖贴防爆阀保护贴膜。

实施例二

一种电池顶盖加工方法，所述电池顶盖包括，顶盖片、下塑胶、正极组件、负极组件、密封圈、防爆阀和防爆阀保护贴片；

上述电池顶盖加工方法包括如下步骤：

步骤一：顶盖片上料，抓取盖板到精定位处精定位，把产品由精定位处移载到倍速链载具装盘；激光打码，打码完成后清洗顶盖片打码处；机械手将顶盖片取出，采用点激光检测防爆阀及盖板的高度差，不合格品在焊接工位不焊接，高度差在预设的范围内为合格产品；

步骤二：对步骤一所得合格产品进行防爆阀盖板片的激光焊接得到半成品电池顶盖，对半成品电池顶盖进行半成品氦检，将半成品电池顶盖放置于气检治具中，上治具气缸压紧半成品电池顶盖，向半成品电池顶盖的下方空腔内喷压缩空气并保压，检测防爆阀的漏率，漏率小于10^-7为合格半成品电池顶盖；

步骤三：对步骤二所得合格半成品电池顶盖进行正极组件激光焊接、负极组件激光焊接和盖板清洁整形，清除盖板焊接表面的细小板屑，灰尘，微小颗粒等异物，确保表面处于清洁状态；将塑胶移载至精定位处定位，对下塑胶和盖板进行焊接；

步骤四：对步骤三所得成品电池顶盖进行成品氦检，将成品电池顶盖放置于氦检治具中，下治具气缸压紧成品电池顶盖，将成品电池顶盖与上治具之间的空腔抽真空同时向成品电池顶盖的下方空腔内喷氦，检测其防爆阀、正极组件和负极组件与盖板片焊接部分的漏气率以及检漏口压力，漏率小于10^-7，检漏口压力小于40pa为合格成品电池顶盖。

步骤五：对步骤四所得合格成品电池顶盖采用扬子耐压绝缘电阻测试仪yd9850a两台，用于检测负极漏电流；日置微电阻计rm3544-01两台，用于检测正极与盖板之间的电阻；日置微电阻计rm3545-01仪器四台，分别用于检测正负极组件微电阻。

步骤六：检测电池顶盖平面度，测量精度+/-0.025；

步骤七：贴防爆阀保护贴膜并将加工完毕的电池顶盖下料。

实施例三

参照图1，一种电池顶盖加工方法，所述电池顶盖包括，顶盖片、下塑胶、正极组件、负极组件、密封圈、防爆阀和防爆阀保护贴片；

上述电池顶盖加工方法包括如下步骤：

1.顶盖片上料：采用伺服机构、cctl机构和模组移载上料，人工把满料盘装在tray盘进行上料(一次上料6个顶盖片)，模组抓取盖板到精定位处精定位，模组把产品由精定位处移载到倍速链载具装盘，人工下空料盘。

2.激光打码：双激光打码同步在线上自动打码(打码机固定不动，每个激光头按顺序一次打码3个，一次打6个码)。打码偏差±0.5mm,打码完成后清洗顶盖片打码处。

3.防爆片激光焊接：机械手将顶盖片取出，放入转盘上。转盘上，分别完成顶盖片上下料、组装防爆片、检测组装高度差、焊接4个功能。采用点激光检测防爆阀及盖板的高度差，每个顶盖片检测4个对角的高度差。不合格品在焊接工位不焊接，出料后在传送线上由人工处理。

4.半成品氦检：采用伺服机构、齿轮齿条机构、精密丝杆驱动机构,齿轮齿条旋转机构将产品放置于气检治具中并规整产品，上治具气缸压紧产品，下腔喷压缩空气并保压，检测下腔真空压力，对顶盖防爆片进行气检(漏率小于10-7)。

5.正极组件激光焊接：机械手将顶盖片取出，放入转盘上。转盘上，分别完成顶盖片上下料、组装密封圈、组装正极组件、焊接正极组件四个工序。

6.负极组件激光焊接：机械手将顶盖取片出，放入转盘上。转盘上，分别完成顶盖片上下料、组装密封圈、组装负极组件、焊接负极组件四个工序。

7.盖板清洁整形：采用伺服机构、精密丝杆驱动机构和精密模组；设备整形工位自动上下料，采用行程可调气缸已经可调整形模具调节整形效果。确保整形后半成品平面度。清洁工位自动旋转毛刷+吸尘，在线清除盖板焊接表面的细小板屑，灰尘，微小颗粒等异物，确保表面处于清洁状态。

8.下塑胶上料：采用tray盘上料，模组移载，tray盘上料机来料(双工位送料，每次来料6个塑胶)，模组将塑胶从tray移载至精定位处定位，模组吸取塑胶件到倍速链载具装盘。

9.下塑胶超声波热熔：采用伺服、精密丝杆驱动机构和机器人(爱普生ls6-702c),对下塑胶和盖板进行焊接，分塑胶装配和塑胶焊接两台机。

10.成品氦检：采用伺服机构、精密丝杆驱动机构，三维模组(y模组行程850mm,x模组行程1450mm,z模组行程200mm),变径机械手真空吸托盘产品，放置氦检治具中并规整产品，下治具气缸压紧产品，上腔抽真空下腔喷氦，对顶盖防爆阀与正负焊接片进行氦检(漏率小于10-7，检漏口压力小于40pa)。

11.电性能测试：采用精密凸轮分割器划分工位，伺服机构、精密丝杆机构、气缸驱动机构，控制上下料、扫码、负极漏电流与正极与盖板电阻检测、正负极组件微电阻检测、不合格品下料等。完成工件在检测过程中的位置移动。本设备采用扬子耐压绝缘电阻测试仪yd9850a两台，用于检测负极漏电流；日置微电阻计rm3544-01两台，用于检测正极与盖板之间的电阻；日置微电阻计rm3545-01仪器四台，分别用于检测正负极组件微电阻。

12.平面度检测：采用在线监测方式，采用双工位设计，一次性检测六个产品，测量精度+/-0.025。

13.贴防爆阀保护贴膜：伺服机构、精密丝杆驱动机构，精密模组；设备自动剥膜贴膜。

14.下料：采用伺服机构、直线模组，tray盘上空料盘来空料盘至料盘待料区，模组将成品从倍速链载具吸取至料盘待料处装盘，满料盘叠堆，人工下满料盘。

综上所述，本发明有益效果在于：设置了三道检测工序，大幅度降低不合格产品被流通使用的可能性，确保电池顶盖的使用安全；防爆阀焊接前通过检测高度差来检测产品是否合格，既能避免不合格产品被投入使用，又能够降低生产成本；步骤二的氦检工序能够剔除防爆阀焊接过程中的不合格产品；步骤二中氦检合格的产品若是经过步骤三的焊接发生二次形变导致焊缝开裂能够在步骤四的氦检过程中被检测出来并剔除。点激光检测精度高。对半成品电池顶盖的防爆阀进行氦检，能够检测出防爆阀是否焊接良好，焊缝是否存在缝隙导致防爆阀无法正常工作。密封圈能够提高正极接口和负极接口处的密封性，且激光焊接速度快、变形小，能够提高生产效率并且减小产品的不合格率；相比于传统生产方法中将下塑胶通过胶粘的方式将下塑胶与盖板片固定连接，超声波热熔不仅焊接速度快，强度高，而且能够机械化生产，有益于提高产能。对成品电池顶盖的正极组件、负极组件进行氦检并对防爆阀进行二次氦检，不仅能够检测出正极组件、负极组件是否存在缝隙导致电池顶盖漏气；还能够检测出经过正负极组件焊接工序后，防爆阀是否发生变形开裂。防爆阀贴防爆阀保护贴膜后能够避免电池顶盖在后续封装、运输过程中防爆阀不会受损。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。