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浅析密封胶粘剂在蓄电池中的应用及注意事项

来源:  发布时间:2018-10-25   点击量:40

蓄电池专用环氧树脂密封胶主要应用于铅酸免维护蓄电池的槽盖粘接与极柱密封,分为中盖胶和极柱胶。中盖胶又称槽盖胶、密封胶、封盖胶用于蓄电池槽盖与电池壳之间的粘接密封;极柱胶又称红黑胶、红蓝胶、端子胶、标示胶、标识胶用于蓄电池端子正负极的密封标示。蓄电池壳盖之间的密封是整个电池密封的关键,这主要是由于电池壳盖之间接触面积大,形状复杂,胶层直接与酸气、酸液接触,同时又常常受到外力碰撞,因此壳盖间很容易出现漏气、漏液现象,为了保证在使用过程中槽盖与蓄电池壳体之间粘接牢固,中盖胶应具有良好的粘接性,耐酸性。

提高蓄电池的粘接密封性能与正确使用蓄电池密封胶是分不开的,因此在使用过程中应该严格按照密封胶的使用说明进行,在具体的操作过程中,蓄电池粘接表面的状况及环氧树脂胶水的配比、固化温度、灌胶工艺等方面是否正确处理对于胶水最终达到的粘接性能有直接的影响。

接触面处理

蓄电池的槽盖、壳体、极柱的表面常常易被汗、油、灰尘等污染,另外,ABS、PP或再生塑料表面还有脱模剂,在密封胶的使用过程中,采用有机溶剂(丙酮)对ABS壳体直接清洗并干燥后进行胶封。

配比混合

双组分环氧树脂AB胶的混合比例是根据反应机理来确定的,配比偏差太大会使某一组分过量导致固化不完全或大幅降低其应有的粘接强度。正确的配比方法是,按照中盖胶的重量比而非体积比(要求误差不超过±3%),充分地搅拌均匀。A胶在使用环境气温较低时会有粘度很高较难搅拌均匀的情况,只须预热到(30℃左右)即可使其降低粘度,再与B胶混合搅拌,此时更易于搅拌均匀,同时充分搅拌均匀也同样重要,在配比准确时如果搅拌不够充分,常会出现局部不干或粘手的现象,其结果是粘接性能及耐酸性能完全无法达到要求,建议在使用时采用机器搅拌,并且搅拌过程中间将调胶容器的内壁粘附的胶水用刮片刮下再搅拌,以确保所有胶水均能充分混合。

固化温度

蓄电池制造过程中所用环氧树脂胶粘剂属于常温固化体系,但固化速度和效果与环境温度的高低有直接关系,温度越高固化越快,温度越低固化越慢,但在固化时环境温度低于15℃时,固化所需时间显著加长,胶层交联密度低,固化反应不完全,并且一定范围的延长固化时间和提高固化温度并不等效,固化温度过低时难以用延长时间来补偿,因为胶粘剂内部与被粘物表面之间发生完全胶合化学反应需要有足够高的温度才能进行,因此加热固化是在低温环境下的最佳选择,加热还可使胶层软化,以增加对基材表面的浸润,并有利于分子运动,在粘接界面上找到产生分子作用力的“搭档”,因此加热对提高粘接力也有利,但固化温度过高,易引起胶液流失或使胶层脆化,导致胶接强度下降。加热方式有烘箱或烘道、烘房加热等。加热过程应以逐步升温,加热温度一般可控制在40-60℃左右。考虑操作的方便性建议采用烘道直接加热法,胶封后的电池在加热的烘道中停留适当时间(1 h)后才下线。

灌胶量的控制

灌胶量是影响固化效果的一个重要因素,理论情况下灌胶量多、胶层较厚时粘接面大剪切强度较高,但实际使用中如果胶层太厚,尤其在炎热夏天,聚合反应热无法及时散去,胶体温度过高会导致胶水中的气泡膨胀、以及胶粘剂中的挥发成份在胶层中气化形成气泡,这样就导致胶水并没有与壳体充分粘贴形成界面虚粘,从而降低产品的粘接性能,因此在蓄电池极柱胶的灌胶过程中,建议采用分层灌胶的方法,底层胶控制在5-10 mm左右,上层胶胶控制在10~15 mm,

极柱爬酸

铅酸蓄电池的极柱材质一般为铅和铅合金,蓄电池壳体一般为ABS或PP等,这就要求环氧树脂胶本身物理性能良好,具有高强度,高韧性,耐酸,耐疲劳等特性,同时对于金属和有机物的两项材质粘接良好。另外蓄电池极柱负极比正极更易爬酸,原因是正极处于氧化状态,表面很容易生成一种钝化层,阻挡极柱与硫酸的反应,故不易腐蚀爬酸;而负极柱总处于还原状态,极柱表面活性很高,容易与酸雾发生反应,同时在充放电过程中还互相转化,就一步一步地腐蚀上去了。目前市场上已有防爬酸的极柱,其主要特点是极柱本体上多包含了至少一道螺纹,从而达到了推迟爬酸腐蚀、有效延长极柱使用寿命的效果。 综上所述,在免维护铅酸蓄电池使用环氧树脂胶封槽盖及极柱的过程中,除了环氧树脂密封胶需要有优良的粘接性能、耐酸性能,耐冲击、吸酸率低之外,使用过程中采取如下措施可达到优化胶粘剂固化效果从而提高蓄电池密封性能的目的:

(1)对粘接表面进行清洗和干燥;

(2)改善环氧树脂胶粘剂的流动性和均一性;(3)精确控制胶粘剂的混合配比,充分搅拌均匀;(4)合理控制分层灌胶时间间隔和胶层厚度;

(5)降低胶封现场的空气湿度,确保环境干燥;


(6)在环境温度低时,适当提高固化温度。

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