CN116748435A - 负极极柱的冷镦成型工艺、负极极柱、电池顶盖及电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种负极极柱的冷镦成型工艺、负极极柱、电池顶盖及电池。该负极极柱的冷镦成型工艺具体包括：落料：将铜铝复合板按预设尺寸切为胚料；筛选：筛选出符合要求的胚料；镦槽：将筛选出的合格胚料送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层的顶部挤压出第一凹槽，使铝层的高度增加。通过冷镦成型的方式将胚料制成负极极柱，省去了焊接工序和CNC机加工工序，提高了生产效率，节省成本，能够使铜层和铝层牢固地结合在一起，断裂风险小，提升了负极极柱的可靠性。

Description

负极极柱的冷镦成型工艺、负极极柱、电池顶盖及电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种负极极柱的冷镦成型工艺、负极极柱、电池顶盖及电池。

背景技术

在动力电池中，极柱是连通电池内外的部件，极柱的一端与动力电池的外部电路连接，另一端与动力电池的内部芯包连接，从而实现充放电的功能。由于电池的外电路采用铝材料可以降低成本和重量，所以外电路与电芯之间的连接一般使用铝片，但芯包内部负极集流片是铜箔材料，由于铜铝材料熔点不同，直接通过激光焊接的难度较大，所以目前动力电池的负极极柱均采用铜铝复合材料。

现有技术中，通常采用摩擦焊接的加工方式使上端的铝块和下端的铜块固定连接形成胚料，再通过CNC机加工的方式形成铜铝复合极柱。该加工方式的缺点为：(1)铜和铝的线胀系数不同，摩擦焊接容易引起热应力，而这种热应力往往不易消除，会产生很大的焊接形变；(2)在焊接过程中，随着焊接应力和脆性的增加，焊接面容易产生裂纹，尤其是热影响区更容易产生裂纹，甚至发生断裂，降低负极极柱的安全性；(3)摩擦焊接的工艺要求较高，还需要通过切削来保证极柱成型后的尺寸，效率较低，型材使用量大，成本较高。

因此，亟需提供一种负极极柱的冷镦成型工艺、负极极柱、电池顶盖及电池，以解决上述问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种负极极柱的冷镦成型工艺，省去了焊接工序和CNC机加工工序，提高了生产效率，降低生产成本，并且铝层与铜层之间的断裂风险小，可靠性较高。

本发明的第二个目的在于提供一种负极极柱，通过上述冷镦成型工艺制得，该负极极柱结构强度高，提高了安全性。

本发明的第三个目的在于提供一种电池顶盖，通过设置上述负极极柱，能够提高安全性，降低生产成本。

本发明的第四个目的在于提供一种电池，通过设置上述电池顶盖，能够提高安全性，降低生产成本。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

负极极柱的冷镦成型工艺，具体步骤包括：

落料：将铜铝复合板按预设尺寸切为胚料；

筛选：筛选出符合要求的胚料；

镦槽：将筛选出的合格胚料送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层的顶部挤压出第一凹槽，使所述铝层的高度增加；

作为一种可选的方案，在落料步骤与筛选步骤之间，还包括：

整形：将所述胚料置于整形治具中进行整形。

作为一种可选的方案，在墩槽步骤中，所述第一凹槽的底面高于铜铝结合面，且所述第一凹槽的底面与铜铝结合面之间的轴向距离D大于0.5mm且小于2.5mm。

作为一种可选的方案，在墩槽步骤之后，还包括：

底盘成型：将所述胚料送入第二冷镦模具中进行挤压，以在铜层的底部挤压出底盘。

作为一种可选的方案，在底盘成型步骤中，包括：

在所述铜层底部挤压出第二凹槽，使所述铜层的外缘尺寸大于所述铝层的外缘尺寸。

作为一种可选的方案，在底盘成型步骤之后还包括：

台阶成型：将所述底盘成型步骤中得到的极柱送入第三冷镦模具中进行挤压，以使所述底盘上形成台阶结构。

作为一种可选的方案，台阶成型步骤之后，还包括：

余料冲切：对台阶成型步骤中获得的极柱进行余料切除，得到成品。

负极极柱，通过上述任一项所述的负极极柱的冷镦成型工艺加工而成。

电池顶盖，包括上述的负极极柱。

电池，包括壳体、芯包和上述的电池顶盖，所述芯包设置于所述壳体内，所述电池顶盖扣合于所述壳体的开口端。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种负极极柱的冷镦成型工艺，具体步骤包括：落料：将铜铝复合板按预设尺寸冲为胚料；筛选：筛选出符合要求的胚料；镦槽：将筛选出的合格胚料送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层的顶部挤压出第一凹槽，使铝层的高度增加。本发明通过冷镦的方式，将胚料制成负极极柱，省去了焊接工序和CNC机加工工序，提高了生产效率，同时还有效减少材料的浪费，更好地控制生产成本，并且这种加工工艺能够使铜层和铝层牢固地结合在一起，断裂风险小，提升了负极极柱的可靠性。

本发明提供的负极极柱，通过上述冷镦成型工艺制得，该负极极柱可靠性高，提高了安全性。

本发明提供的电池顶盖，通过设置上述负极极柱，能够提高安全性，降低生产成本。

本发明提供的电池，通过设置上述电池顶盖，能够提高安全性，降低生产成本。

附图说明

为了更明显易懂的说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单介绍，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的负极极柱成型过程的示意图；

图2是本发明实施例提供的负极极柱的冷镦成型工艺的具体流程图；

图3是本发明实施例提供的负极极柱的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的负极极柱的轴向剖视图；

图5是本发明实施例提供的电池顶盖的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的电池顶盖的爆炸图；

图7是本发明实施例提供的电池顶盖的俯视图；

图8是图7中A-A处的剖视图；

图9是图8中B处的局部放大图；

图10是本发明实施例提供的压块的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的上塑胶件的结构示意图。

图中：

100、铜铝复合板；110、铝层；120、铜层；130、铜铝结合面；

1、盖板组件；11、上塑胶件；111、容置槽；112、排气槽；113、凸块；12、盖板；121、防爆阀孔；13、下塑胶件；

2、极柱；21、负极极柱；211、底盘；2111、第二凹槽；2112、台阶结构；2113、凸台；212、极柱本体；2121、第一凹槽；22、正极极柱；

3、压块；31、安装孔；32、焊接凹槽；

4、密封件；

5、连接片；51、阶梯孔；

6、防爆阀组件；61、防爆片；62、防爆片贴膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种负极极柱的冷镦成型工艺，具体步骤包括：

步骤S1，落料：将铜铝复合板100按预设尺寸切为胚料；

步骤S2，整形：将胚料置于整形治具中进行整形；

步骤S3，筛选：筛选出符合要求的胚料；

步骤S4，镦槽：将筛选出的合格胚料送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层110的顶部挤压出第一凹槽2121，使所述铝层110的高度增加；

步骤S5，底盘成型：将胚料送入第二冷镦模具中进行挤压，以在铜层120的底部挤压出底盘211。在底盘成型的过程中，还可以在铜层120底部同时挤压出第二凹槽2111，使铜层120的外缘尺寸大于铝层110的外缘尺寸；

步骤S6，台阶成型：将底盘成型步骤中得到的极柱送入第三冷镦模具中进行挤压，以使底盘211上形成台阶结构2112；

步骤S7，余料冲切：对台阶成型步骤中获得的极柱进行余料切除，得到成品。

参考图1中a，在步骤S1中，通过冲压机将铜铝复合板100按预设尺寸冲切为胚料，其中，铜铝复合板100为由铜板与铝板通过特定工艺结合在一起的新型材料，上层为铝板，下层为铜板。铜铝复合板100可以通过外购获得，取材方便。一块铜铝复合板100可以冲切出若干个圆柱形的胚料，以得到半成品一(如图4中b所示)，其中，上端为铝层110，下端为铜层120。由于铜铝材料的硬度不同，会导致半成品一中铜层120和铝层110的直径存在差异，铜层120的直径略大于铝层110的直径。因此，为了提高胚料尺寸的一致性，在步骤S2中，通过专用的整形治具对半成品一进行整形，以保证胚料尺寸的一致性，且能去除铝层110表面附着的少量铜材料。在步骤S3中，通过专用的筛选盘对整形后的胚料进行筛选，筛选出符合要求的胚料，即铜层120和铝层110的直径一致且表面平整。在步骤S4中，通过专用夹具将筛选出的合格半成品一送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层110的顶部挤压出第一凹槽2121，得到半成品二(如图4中c所示)。通过在铝层110的顶部挤压出第一凹槽2121，能够使原本位于第一凹槽2121处的铝材料向其他位置移动，从而增加了极柱的高度，以满足设计尺寸的需求，同时节省了材料用量。在步骤S5中，通过专用夹具将半成品二送入第二冷镦模具中进行挤压，使铜材料向四周流动，以在铜层120的底部挤压出底盘211，得到半成品三(如图4中d所示)。该步骤中，在挤压底盘211的同时，在铜层120底部挤压出第二凹槽2111，使铜层120的外缘尺寸大于铝层110的外缘尺寸，从而使得底盘211的尺寸更大、更饱满一些。底盘211的直径大于其他位置的直径，从而使得极柱2在穿设盖板组件1后，底盘211能抵接于盖板组件1的下表面而形成限位作用。在步骤S6中，通过专用夹具将半成品三送入第三冷镦模具中进行挤压，以使底盘211上形成台阶结构2112，得到半成品四(如图4中e所示)，底盘211上的台阶结构2112是为了与连接片5的阶梯孔51相配合时形成定位作用。在步骤S7中，对半成品四进行余料切除，以将步骤S1～步骤S6中挤压产生的多余物材去除，得到成品(如图4中f所示)。

本实施例通过冷镦的方式，将胚料制成负极极柱21，省去了焊接工序和CNC机加工工序，提高了生产效率，同时还有效减少材料的浪费，更好地控制生产成本，并且这种加工工艺能够使铜层120和铝层110牢固地结合在一起，断裂风险小，提升了负极极柱21的可靠性。相较于传统通过摩擦焊接成型的负极极柱21，本实施例中的成型工艺加工步骤较少，使得成型工序得到简化，提高了加工效率，同时材料及加工成本大大降低。

优选地，在落料步骤中，铜铝复合板100中铜层120厚度占整体材料厚度的30％～50％。可以理解的是，铝材料的价格远低于铜材料的价格，通过适当减少铜铝复合板100中铜材料的用量，使得负极极柱21的加工成本得到降低，同时也在一定程度上减轻了负极极柱21的重量。示例性地，铜铝复合板100中铜层120厚度占整体材料厚度的30％、35％、40％、45％或者50％，通过将铜层120的厚度设置在上述范围内，使得铜铝复合板100中铜材料的用量适当减少，从而使负极极柱21的加工成本得到降低，同时也减轻了负极极柱21的重量。

进一步地，如图3和图4所示，在墩槽步骤中形成的第一凹槽2121的底面高于铜铝结合面130，且第一凹槽2121的底面与铜铝结合面130之间的轴向距离D大于0.5mm且小于2.5mm。通过采用这种设置，使得第一凹槽2121仅在铝层110上墩压形成，而不会破坏铜铝结合面130，保证铜层120和铝层110牢固地结合在一起，断裂风险小，从而保证了负极极柱21的结构强度。示例性地，第一凹槽2121的底面与铜铝结合面130之间的轴向距离D可以为0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm或者2.4mm，通过将轴向距离D设置在上述范围内，能够保证负极极柱21的结构强度，防止其在铜铝结合面130处发生断裂。

进一步地，在墩槽步骤中，第二冷镦模具包括配合使用的凹模和凸模，凹模具有凹腔，将半成品二置于凹腔内，且铝层110朝向凹腔放置，凹腔内凸设有顶杆，顶杆用于抵住第一凹槽2121的底面，部分铜材料凸出于凹腔设置，凸模用于对铜层120的底部挤压，以使铜材料向四周流动而形成底盘211。由于铜铝材料的硬度不同，通过顶杆抵住第一凹槽2121的底面，能够对铝材料形成支撑，防止在镦压过程中铜材料向铝材料流动，导致铜材料体积不够而造成底盘211的尺寸不饱满。

具体地，凹腔的高度小于胚料的高度且大于铝层110的高度，从而使得凹腔的侧壁可以限制住全部铝层110的材料和部分铜层120的材料，而凸出于凹腔的另一部分铜层120的材料即可形成底盘211，从而限制了成型时铝材料的流动，同时也使得底盘211仅成型于铜层120上，而不会破坏铜铝结合面130，从而保证了负极极柱21的结构强度，断裂风险小。优选地，凹腔高出铝层110的高度大于0.3mm且小于1.2mm。示例性地，凹腔高出铝层110的高度为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm或者1.1mm，通过将凹腔高出于铝层110的高度设置在上述范围内，能够限制了成型时铝材料的流动，保证负极极柱21的结构强度，防止其在铜铝结合面130处发生断裂，又不会过多增加铜材的用量。

如图3所示，本实施例还提供一种负极极柱21，通过上述负极极柱的冷镦成型工艺加工而成。具体地，负极极柱21由铜铝复合板100通过冷镦工艺一体成型，负极极柱21包括同轴设置且外缘尺寸依次递减的底盘211和极柱本体212，底盘211在上述冷镦成型工艺的底盘成型步骤中形成，极柱本体212背离底盘1的一端开设有第一凹槽2121，第一凹槽2121在上述冷镦成型工艺的墩槽步骤中形成，底盘211为铜材料，极柱本体212为铝材料，底盘211与极柱本体212相连接的端面即为铜铝结合面130。通过在极柱本体212的顶部挤压出第一凹槽2121，能够使原本位于第一凹槽2121处的材料向极柱本体212的其他位置处移动，从而增加了极柱本体212的高度，以满足设计尺寸的需求，同时节省了材料用量。其中，第一凹槽2121的形状可以但不局限于圆形、方形、椭圆形或者其他异形，根据需求灵活设置即可，在此不做具体的限定。

优选地，如图4所示，第一凹槽2121的侧壁距离极柱本体212的外侧壁的最小距离W大于等于1mm。示例性地，最小距离W可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或者7mm，该最小距离W也为极柱本体212的最小壁厚，通过将极柱本体212的最小壁厚设置在上述范围内，使得负极极柱21能够保证结构强度，以满足焊接强度，从而保证电池顶盖的结构强度。

进一步地，如图4所示，底盘211靠近极柱本体212的一侧形成有凸台2113，凸台2113的外缘尺寸小于底盘211的外缘尺寸且与极柱本体212最底端的外缘尺寸基本相同，凸台2113与极柱本体212连接，且凸台2113与极柱本体212的连接处为铜铝结合面130。该凸台2113在冷镦成型工艺的底盘成型步骤中形成，也就是说，在成型底盘211时，形成极柱本体212的铝材料和形成凸台2113的铜材料恰好可以被凹模的凹腔侧壁限制住，因此凸台2113的设置限制了成型时铝材料的流动，防止铝材料体积不够而造成极柱本体212的尺寸不饱满，同时也使得底盘211仅成型于铜层120上，而不会破坏铜铝结合面130，从而保证了负极极柱21的结构强度，断裂风险小。

优选地，凸台2113的高度h大于0.3mm且小于1.2mm，凸台2113的高度h即为底盘挤压步骤中凹腔高出铝层110的高度。示例性地，凸台2113的高度h为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm或者1.1mm，通过将凸台2113的高度h设置在上述范围内，能避免因高度h过小而不能有效限制成型时铝材料的流动，且能避免因高度h过大而增加铜材的用量。

进一步地，在一些实施例中，铜铝结合面130朝向底盘211凹陷，该凹陷是在冲压第一凹槽2121时形成，在另一些实施例中，铜铝结合面130也可以设置为凹凸不平。通过将铜铝结合面130设置成上述形式，使得极柱本体212与底盘211之间的接触面为凹凸配合，提升了极柱本体212与底座211之间的接合强度，保证铜层和铝层牢固地结合在一起，断裂风险小，从而保证了负极极柱21的结构强度。

进一步地，如图4所示，底盘211背离的底部形成有第二凹槽2111，第二凹槽2111在上述冷镦成型工艺的底盘成型步骤中加工底盘211时同时形成。首先，通过在底盘211的底部挤压出第二凹槽2111，能够在挤压过程中使原本位于第二凹槽2111处的材料向两侧的底盘211处移动，从而能使底盘211的直径更大，也使第二凹槽2111四周的尺寸更加饱满，以满足尺寸需求。其次，由于负极极柱21由铜铝复合板100通过冷镦工艺制成，在挤压坯料的过程中，由于铜铝材料的硬度不同(铜的硬度大于铝)，铜材料会挤压铝材料，从而在铜铝材料的结合处容易形成大幅的波浪形的结合面，从而影响负极极柱21的结构强度。通过在底盘211的底部挤压出第二凹槽2111，使得铜铝复合板100在等体积形变过程中为铜材料提供流动空间，减小铜材料对于铝材料的挤压，使得铜铝材料的结合面稍微平滑一些，从而保证了负极极柱21的结构强度，使得负极极柱21的根部不易断裂。其中，第二凹槽2111的形状可以但不局限于圆形、方形、椭圆形或者其他异形，根据需求灵活设置即可，在此不做具体的限定。

优选地，如图4所示，第二凹槽2111的轴向截面呈拱形，其周向侧壁与水平面之间的夹角α大于等于15°且小于等于60°。示例性地，夹角α为15°、20°、25°、30°或者40°。通过将第二凹槽2111的周向侧壁的倾斜角度设置在上述范围内，能够使底盘211的直径更大，同时为铜铝复合板100中的铜材料提供更好的流动性，使得负极极柱21的根部不易发生断裂，从而保证了负极极柱21的结构强度。

如图5和图6所示，本实施例还提供一种电池顶盖，包括盖板组件1、极柱2和压块3，极柱2分为正极极柱22和上述的负极极柱21，正极极柱22和负极极柱21用于与外部的电元件相导通，实现电流的导通作用。正极极柱22和负极极柱21的外形结构完全相同，不同之处仅在于正极极柱22由铝板通过冷镦工艺一体成型，而负极极柱21由铜铝复合板100通过冷镦工艺一体成型，因此下述内容统一称为极柱2。相对应地，压块3设置为两个，每个极柱2对应与一个压块3相配合。压块3上形成有安装孔31，极柱2穿过盖板组件1后与安装孔31配合，极柱2与压块3通过激光焊接固定，压块3和极柱2分别抵紧于盖板组件1的两侧。

如图3所示，极柱2包括同轴设置且外缘尺寸依次递减的底盘211和极柱本体212，底盘211和极柱本体212均为圆柱形结构，且底盘211的外径大于极柱本体212的外径，从而使得极柱本体212在穿设盖板组件1后，底盘211能抵接于盖板组件1的下表面而形成限位作用。

具体地，如图6所示，盖板组件1包括由上至下依次叠置的上塑胶件11、盖板12和下塑胶件13，压块3设于上塑胶件11背离盖板12的一侧，上塑胶件11、盖板12和下塑胶件13上均开设有供极柱2穿设的通孔，本实施例的盖板12为光铝片，极柱2由下至上依次穿过下塑胶件13、盖板12和上塑胶件11的通孔后与压块3的安装孔31配合连接，且极柱2与压块3通过激光焊接固定，压块3抵紧于上塑胶件11的上表面，极柱2抵紧于下塑胶件13的下表面。

需要说明的是，如图7至图9所示，盖板12作为电池顶盖的主要支撑件，用于承载其他部件。如图9所示，上塑胶件11嵌设于压块3与盖板12的装配间隙中，起到了绝缘的作用，将压块3与盖板12隔离开，降低了动力电池发生外短路的概率，提高了动力电池的安全性能。下塑胶件13位于盖板12与极柱2的底盘211之间，将盖板12与极柱2的底盘211隔离开，起到了绝缘的作用，降低了电池发生外短路的概率。

进一步地，参考图9，该电池顶盖还包括密封件4，密封件4套设在极柱2上，用于使极柱2与盖板12密封。密封件4构造为环形的台阶结构，其外径较小的一部分嵌入到盖板12与极柱2之间的装配间隙中，外径较大的一部分的端面抵接于盖板12的下表面，在起到密封作用的同时，还能将盖板12和极柱2之间进行绝缘。密封件4具有一定的弹性，且过盈配合于盖板12与极柱2之间的装配间隙中，有助于提高整体结构的密封性，防止空气进入动力电池内部，同时防止电解液外漏。密封件4由耐酸碱、耐高温的弹性材料制成，例如氟橡胶材质，可以耐电解液腐蚀。

参考图6，该电池顶盖的组装过程为：先将密封件4套于极柱2的上部，然后将下塑胶件13置于盖板12的下方，将套装好密封件4的极柱2依次穿过下塑胶件13和盖板12，使得极柱2底部的底盘211抵接于下塑胶件13的下表面，然后将上塑胶件11放置于盖板12的上方且套设于极柱2上，再将压块3放置于上塑胶件11的上方且套设于极柱2上，然后通过治具对极柱2的顶部施加压力，使得极柱2顶部的材料向四周流动，从而使各零部件紧密贴合，再通过激光焊接工艺将压块3与极柱2连接固定，从而使各零部件组件固定为一个整体，连接稳固，相较于铆接式顶盖来说，焊接工序简单，成本低，提高了电池顶盖的组装效率，而且还能保证电池顶盖的连接强度。

可以理解的是，在焊接压块3和极柱2时，会在压块3的顶部沿着极柱2和压块3的结合处进行焊接，因此在焊接时会将极柱2顶部的铝材料挤出形成焊接熔余部，焊接熔余部凸出于压块3的上表面会影响电池顶盖外管的美观性。

为了解决上述问题，如图9和图10所示，压块3的表面开设有焊接凹槽32，焊接凹槽32连通于安装孔31的周侧，焊接凹槽32用于容纳极柱2与压块3焊接产生的焊接熔余部。具体地，压块3的上表面高于极柱2的上表面设置，焊接凹槽32为圆形，焊接凹槽32位于安装孔31的上方且与安装孔31同轴设置，焊接凹槽32的径向尺寸大于安装孔31的径向尺寸，从而在压块3的顶部形成了一个台阶。焊接凹槽32用于容纳焊接挤压出的焊接熔余部，防止焊接熔余部凸出于压块3的上表面，从而保证了电池顶盖的外观平整性和美观性。在其他实施例中，焊接凹槽32的形状还可以为方形、椭圆形或者其他异形，只要能保证焊接凹槽32的外缘尺寸大于安装孔31的外缘尺寸即可，在此不做具体的限定。

进一步地，如图6所示，电池顶盖还包括连接片5，连接片5设置于下塑胶件13背离盖板12的一侧，连接片5构造为折弯结构，连接片5的一端用于与极柱2的底部固定连接，另一端用于与电芯的极耳连接，从而实现电流的导通。需要说明的是，由于极柱2的数量设置为两个，相对应地，上塑胶件11、密封件4和连接片5的数量各设置为两个，以分别与对应的极柱2相配合。

具体地，结合图4和图9，底盘211的边缘构造为台阶结构2112，该台阶结构2112在冷镦成型工艺的步骤S6中形成，连接片5上形成有阶梯孔51，台阶结构2112与阶梯孔51相配合。具体地，台阶结构2112使得底盘211具有两段不同的外径，且台阶结构2112上形成有一个台阶面，阶梯孔51也包括两段直径不相同的孔，当底盘211与连接片5配合后，底盘211中外径较小的部分穿设于阶梯孔51中直径较小的孔内，底盘211中外径较大的部分与阶梯孔51中直径较大的孔相配合，底盘211的台阶面与阶梯孔51的阶梯面相配合。通过采用这种设置，能够提高底盘211和连接片5之间的定位效果，装配后可以限制底盘211和连接片5之间的相互移动，以方便后续的组装焊接过程。同时，底盘211中外径较大的部分能够对底盘211中外径较小的部分与阶梯孔51孔壁之间的缝隙形成遮挡，避免焊接产生的热量透过缝隙传导至盖板组件1附近。

进一步地，如图4和图6所示，极柱2的轴线垂直于下塑胶件13，且极柱2的外侧壁相对于极柱2的轴线倾斜设置。安装孔31的孔壁与极柱2的外侧壁的倾斜方向和倾斜角度均相同，且极柱2的外侧壁与安装孔31的孔壁贴合配合，这里的极柱2的外侧壁具体指的是极柱本体212的外侧壁，不包括底盘211的外侧壁。在本实施例中，如图4所示，极柱本体212的外侧壁由下至上朝向极柱本体212的内部倾斜设置，在其他实施例中，极柱本体212的外侧壁也可以是由下至上朝向背离极柱本体212的方向倾斜设置，安装孔31的孔壁设置为相同的倾斜方向和倾斜角度即可。也就是说，极柱本体212的外侧壁为斜面，安装孔31的孔壁也为斜面，从而使得极柱本体212与安装孔31之间通过斜面配合。一方面，斜面的设置防止激光焊接过程中激光直射而烧伤下塑胶件13，另一方面，极柱本体212与压块3的结合面处通过斜面可以形成互锁，从而提高了电池盖板12的结构强度。

优选地，如图4所示，极柱本体212的外侧壁与其轴线之间的夹角θ大于0°且小于等于3°。示例性地，夹角θ为1°、2°或者3°，安装孔31的孔壁与其轴线之间的夹角也大于0°且小于等于3°，示例性地，其夹角为1°、2°或者3°。通过将极柱本体212的外侧壁的倾斜角度以及安装孔31的孔壁的倾斜角度设置在上述范围内，不仅能够防止激光焊接过程中激光直射而烧伤下塑胶件13，还能使极柱本体212与压块3的结合面处形成互锁，从而提高电池盖板12的结构强度。

进一步地，如图11所示，上塑胶件11抵接压块3的一侧开设有排气槽112，排气槽112与安装孔31连通。压块3的底面贴合于上塑胶件11的表面后，排气槽112与压块3之间具有一定的间隙。排气槽112能够将焊接过程中产生的热量气体排出，防止焊接过程中热量气体无法排出而造成的极柱2或者压块3变形问题。其中，排气槽112的形状设置为一个环形槽加四个与环形槽相连通的直槽，在其他实施例中，排气槽112还可以为其他形状，根据需求灵活设置即可，在此不做具体的限定。

优选地，如图11所示，上塑胶件11靠近压块3的一侧开设有容置槽111，压块3设于容置槽111内，从而对压块3形成限位，上述排气槽112设置于容置槽111的底部，压块3置于容置槽111内后，压块3的底面贴合于容置槽111的底面。容置槽111的侧壁上形成有多个沿其周向间隔设置的凸块113，凸块113的厚度很薄，凸块113抵接压块3。当将压块3放置于容置槽111内时，凸块113能够对压块3的位置进行定位，凸块113的表面可以设置为斜面，使得压块3能够沿着凸块113的表面进入容置槽111内，操作更加方便。凸块113的具体数量在此不做具体的限定，根据实际需求灵活设置即可。

进一步地，如图5和图6所示，该电池顶盖还包括防爆阀组件6，防爆阀组件6包括防爆片61和防爆片贴膜62。防爆片61通过焊接工艺装配在盖板12的防爆阀孔121内，防爆片61能够在电池内压上升时使电池自动快速泄压，避免动力电池爆炸而导致安全事故的发生。防爆片贴膜62起到保护防爆片61的作用，防止外部灰尘、水或其它杂质进入防爆片61。

本实施例还提供一种电池，该电池具体为方形电池，其包括壳体、芯包和上述的电池顶盖，芯包设置于壳体内，电池顶盖扣设于壳体的开口端。其中，壳体用于承载芯包，为芯包提供有效束缚和保护。壳体可以由导电的金属材料制成，例如铝材、铝合金等，电池顶盖可以通过焊接与壳体密封连接。通过使用上述的电池顶盖，能够降低电池的成本，提高电池的安全性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，具体步骤包括：

落料：将铜铝复合板(100)按预设尺寸切为胚料；

筛选：筛选出符合要求的胚料；

镦槽：将筛选出的合格胚料送入第一冷镦模具中进行挤压，以在铝层(110)的顶部挤压出第一凹槽(2121)，使所述铝层(110)的高度增加。

2.根据权利要求1所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在落料步骤与筛选步骤之间，还包括：

整形：将所述胚料置于整形治具中进行整形。

3.根据权利要求1所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在墩槽步骤中，所述第一凹槽(2121)的底面高于铜铝结合面(130)，且所述第一凹槽(2121)的底面与所述铜铝结合面(130)之间的轴向距离D大于0.5mm且小于2.5mm。

4.根据权利要求1所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在墩槽步骤之后，还包括：

底盘成型：将所述胚料送入第二冷镦模具中进行挤压，以在铜层(120)的底部挤压出底盘(211)。

5.根据权利要求4所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在底盘成型步骤中，包括：

在所述铜层(120)底部挤压出第二凹槽(2111)，使所述铜层(120)的外缘尺寸大于所述铝层(110)的外缘尺寸。

6.根据权利要求4所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在底盘成型步骤之后，还包括：

台阶成型：将底盘成型步骤中得到的极柱送入第三冷镦模具中进行挤压，以使所述底盘(211)上形成台阶结构(2112)。

7.根据权利要求6所述的负极极柱的冷镦成型工艺，其特征在于，在台阶成型步骤之后，还包括：

余料冲切：对台阶成型步骤中获得的极柱进行余料切除，得到成品。

8.负极极柱，其特征在于，通过如权利要求1-7任一项所述的负极极柱的冷镦成型工艺加工而成。

9.电池顶盖，其特征在于，包括如权利要求8所述的负极极柱。

10.电池，其特征在于，包括壳体、芯包和如权利要求9所述的电池顶盖，所述芯包设置于所述壳体内，所述电池顶盖扣合于所述壳体的开口端。