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淺析密封膠粘劑在蓄電池中的應用及注意事項

來源:  發布時間:2018-10-25   點擊量:597

蓄電池專用環氧樹脂密封膠主要應用于鉛酸免維護蓄電池的槽蓋粘接與極柱密封,分為中蓋膠和極柱膠。中蓋膠又稱槽蓋膠、密封膠、封蓋膠用于蓄電池槽蓋與電池殼之間的粘接密封;極柱膠又稱紅黑膠、紅藍膠、端子膠、标示膠、标識膠用于蓄電池端子正負極的密封标示。蓄電池殼蓋之間的密封是整個電池密封的關鍵,這主要是由于電池殼蓋之間接觸面積大,形狀複雜,膠層直接與酸氣、酸液接觸,同時又常常受到外力碰撞,因此殼蓋間很容易出現漏氣、漏液現象,為了保證在使用過程中槽蓋與蓄電池殼體之間粘接牢固,中蓋膠應具有良好的粘接性,耐酸性。

提高蓄電池的粘接密封性能與正确使用蓄電池密封膠是分不開的,因此在使用過程中應該嚴格按照密封膠的使用說明進行,在具體的操作過程中,蓄電池粘接表面的狀況及環氧樹脂膠水的配比、固化溫度、灌膠工藝等方面是否正确處理對于膠水最終達到的粘接性能有直接的影響。

接觸面處理

蓄電池的槽蓋、殼體、極柱的表面常常易被汗、油、灰塵等污染,另外,ABS、PP或再生塑料表面還有脫模劑,在密封膠的使用過程中,采用有機溶劑(丙酮)對ABS殼體直接清洗并幹燥後進行膠封。

配比混合

雙組分環氧樹脂AB膠的混合比例是根據反應機理來确定的,配比偏差太大會使某一組分過量導緻固化不完全或大幅降低其應有的粘接強度。正确的配比方法是,按照中蓋膠的重量比而非體積比(要求誤差不超過±3%),充分地攪拌均勻。A膠在使用環境氣溫較低時會有粘度很高較難攪拌均勻的情況,隻須預熱到(30℃左右)即可使其降低粘度,再與B膠混合攪拌,此時更易于攪拌均勻,同時充分攪拌均勻也同樣重要,在配比準确時如果攪拌不夠充分,常會出現局部不幹或粘手的現象,其結果是粘接性能及耐酸性能完全無法達到要求,建議在使用時采用機器攪拌,并且攪拌過程中間将調膠容器的内壁粘附的膠水用刮片刮下再攪拌,以确保所有膠水均能充分混合。

固化溫度

蓄電池制造過程中所用環氧樹脂膠粘劑屬于常溫固化體系,但固化速度和效果與環境溫度的高低有直接關系,溫度越高固化越快,溫度越低固化越慢,但在固化時環境溫度低于15℃時,固化所需時間顯著加長,膠層交聯密度低,固化反應不完全,并且一定範圍的延長固化時間和提高固化溫度并不等效,固化溫度過低時難以用延長時間來補償,因為膠粘劑内部與被粘物表面之間發生完全膠合化學反應需要有足夠高的溫度才能進行,因此加熱固化是在低溫環境下的最佳選擇,加熱還可使膠層軟化,以增加對基材表面的浸潤,并有利于分子運動,在粘接界面上找到産生分子作用力的“搭檔”,因此加熱對提高粘接力也有利,但固化溫度過高,易引起膠液流失或使膠層脆化,導緻膠接強度下降。加熱方式有烘箱或烘道、烘房加熱等。加熱過程應以逐步升溫,加熱溫度一般可控制在40-60℃左右。考慮操作的方便性建議采用烘道直接加熱法,膠封後的電池在加熱的烘道中停留适當時間(1 h)後才下線。

灌膠量的控制

灌膠量是影響固化效果的一個重要因素,理論情況下灌膠量多、膠層較厚時粘接面大剪切強度較高,但實際使用中如果膠層太厚,尤其在炎熱夏天,聚合反應熱無法及時散去,膠體溫度過高會導緻膠水中的氣泡膨脹、以及膠粘劑中的揮發成份在膠層中氣化形成氣泡,這樣就導緻膠水并沒有與殼體充分粘貼形成界面虛粘,從而降低産品的粘接性能,因此在蓄電池極柱膠的灌膠過程中,建議采用分層灌膠的方法,底層膠控制在5-10 mm左右,上層膠膠控制在10~15 mm,

極柱爬酸

鉛酸蓄電池的極柱材質一般為鉛和鉛合金,蓄電池殼體一般為ABS或PP等,這就要求環氧樹脂膠本身物理性能良好,具有高強度,高韌性,耐酸,耐疲勞等特性,同時對于金屬和有機物的兩項材質粘接良好。另外蓄電池極柱負極比正極更易爬酸,原因是正極處于氧化狀态,表面很容易生成一種鈍化層,阻擋極柱與硫酸的反應,故不易腐蝕爬酸;而負極柱總處于還原狀态,極柱表面活性很高,容易與酸霧發生反應,同時在充放電過程中還互相轉化,就一步一步地腐蝕上去了。目前市場上已有防爬酸的極柱,其主要特點是極柱本體上多包含了至少一道螺紋,從而達到了推遲爬酸腐蝕、有效延長極柱使用壽命的效果。 綜上所述,在免維護鉛酸蓄電池使用環氧樹脂膠封槽蓋及極柱的過程中,除了環氧樹脂密封膠需要有優良的粘接性能、耐酸性能,耐沖擊、吸酸率低之外,使用過程中采取如下措施可達到優化膠粘劑固化效果從而提高蓄電池密封性能的目的:

(1)對粘接表面進行清洗和幹燥;

(2)改善環氧樹脂膠粘劑的流動性和均一性;(3)精确控制膠粘劑的混合配比,充分攪拌均勻;(4)合理控制分層灌膠時間間隔和膠層厚度;

(5)降低膠封現場的空氣濕度,确保環境幹燥;


(6)在環境溫度低時,适當提高固化溫度。

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