2011-11-18 來源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：粘接技術(shù) 環(huán)氧膠 工程塑料
1、前言
隨著電力供配電行業(yè)，通信、通訊行業(yè)及電動(dòng)車輛的大發(fā)展也帶動(dòng)了為其配套的電源——蓄電池行業(yè)的大展和技術(shù)上的進(jìn)步與創(chuàng)新。由于鉛酸蓄電池具有優(yōu)異的性價(jià)比，所以目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上除了為便攜式電子產(chǎn)品配套的電池和為航空航天及高端軍用配套的電池外為電動(dòng)車輛、ＵＰＳ系統(tǒng)、電訊設(shè)施（電信中心，衛(wèi)星地面站）、內(nèi)燃機(jī)車、汽車、電站、變電站、應(yīng)急電源、船舶及無電區(qū)光明工程的儲(chǔ)能電源等９0％以上都是使用的鉛酸蓄電池。
我國(guó)鉛酸畜電池2005年總產(chǎn)量為6645萬千伏安，總產(chǎn)值為350億元；2006年的總產(chǎn)量上升為8457萬千伏安，總產(chǎn)值為420億元，占全國(guó)電池行業(yè)總產(chǎn)值的三分之一左右（數(shù)據(jù)由江蘇雙登電源集團(tuán)公司戴經(jīng)明顧問提供）。由此可見鉛酸蓄電池的使用量之大使領(lǐng)域之廣。但是在生產(chǎn)，搬運(yùn)，使用過程中有時(shí)侯會(huì)有碰撞，摔打，跌落事件發(fā)生；這在一定程度上會(huì)使蓄電池殼體發(fā)生破裂，如果蓄電池殼蓋在注塑成型加工過程中，某項(xiàng)工藝溫度沒有控制好或塑料殼體的內(nèi)應(yīng)力沒有完全消除也會(huì)增加使殼體產(chǎn)生微弱裂紋的可能性，常常會(huì)在使用了一段時(shí)間后出現(xiàn)微裂縫，造成微漏電解液。
電池極柱的膠接處膠封時(shí)如果膠液使用不當(dāng)以及由于外力沖擊或溫度沖擊也會(huì)引起電池的密封膠接失效。電池殼體上出現(xiàn)的輕微破裂和電池極柱處的密封引起電池失效是可以通過修復(fù)使電池恢復(fù)功能的。
2、用粘接技術(shù)對(duì)輕微損傷的鉛酸蓄電池殼體修復(fù)
2.1用粘接技術(shù)對(duì)有輕微損傷電池殼體修復(fù)的適用范圍
粘接技術(shù)主要用來修復(fù)有溶劑可溶的損傷鉛酸蓄電池殼體。雖然有溶劑可溶的工程塑料很多，但從綜合性能來看目前被選用來做鉛酸蓄電池殼材料的工程塑料主要有ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）工程塑料和SAN（苯乙烯—丙烯睛共聚物）工程塑料。下面介紹上述材料殼體輕微損傷的修復(fù)。
2．2粘接修復(fù)的機(jī)理
溶劑接觸到可溶的工程塑料后在親合力的作用下迅速向內(nèi)部滲透，表層變軟，相同材料的工程塑料在溶劑浸潤(rùn)的作用下，膠接面會(huì)的分子會(huì)相互滲透，相互溶合，溶劑揮發(fā)后粘接物成為一個(gè)整體。有外力的作用（加一定的壓力）粘合強(qiáng)度會(huì)更高。
2.2膠液的配制
按正丁酮100ml+25gABS(或SAN)塑料料粒的配比配制膠液。稱量好后不斷搖動(dòng)配料容器，使固體料粒完全溶解并成為均勻溶液，待用。膠液用后密封好可以常期使用。
2．3被修復(fù)鉛酸蓄電池殼體的準(zhǔn)備
鉛酸蓄電池殼體損傷處擦拭潔凈，粘接面上不能有粉塵、粉狀顆粒、油污及電解液并應(yīng)平整。
2..4取潔凈的尺寸適度的ABS(或SAN)塑料板塊(板塊的尺寸各方向上要大于裂縫5mm以上，厚度和電池外殼壁相當(dāng)，待用。
2.5取適量的膠液涂抹于鉛酸蓄電池殼體的損傷處及周邊5mm以上的地帶，再把裁剪好的塑料板塊緊壓在涂好膠液的電池殼體損傷處并平壓緊，12小時(shí)以后待膠液完全干涸后檢查不漏，可以認(rèn)為修復(fù)完成，可提交使用。應(yīng)注意的是粘接面必需平整，粘接處必需平壓緊。
2.6被修復(fù)的電池在修復(fù)前若漏掉電解液較多時(shí),應(yīng)補(bǔ)加使用濃度的硫酸電解液,在充電活化后方可提交使用。
3、用熱熔粘合技術(shù)對(duì)殼體輕微損傷的鉛酸蓄電池的修復(fù)
3.1熱熔粘合機(jī)理
因?yàn)榻^大多數(shù)鉛酸蓄電池外殼都是采用注塑加工成型的，使用的原材料都是熱塑性工程塑料。熱塑性工程塑料在一定的溫度下會(huì)熔化使之處于粘流態(tài)或熔融態(tài)，熔化的膠料流動(dòng)到受熱的蓄電池外殼上的損傷處，并相互浸潤(rùn)滲透，冷卻后形成一個(gè)整體達(dá)到粘合修補(bǔ)修復(fù)的目的。
3.2熱熔膠粘合修復(fù)方法
3.2.1被修復(fù)電池的準(zhǔn)備
對(duì)鉛酸蓄電池的損傷面進(jìn)行潔凈處理，粘接面不應(yīng)有酸液、粉塵、油污和粒狀雜質(zhì)。
3.2.2對(duì)輕微損傷電池殼體修復(fù)
用熱熔槍對(duì)熱熔膠棒加熱并對(duì)修復(fù)處適當(dāng)加熱，使熱熔膠棒熔化并流落到電池殼體的損傷處，熱熔膠粘合面各方向上的膠液要大于損傷縫隙處5mm以上，損傷縫隙粘合膠面的厚度不小于電池外殼的壁厚，熱熔膠合面可以適當(dāng)加壓有利于粘合牢固，自然冷卻12小時(shí)后檢查不漏，可以認(rèn)為修復(fù)完成，可提交使用。
熱熔膠粘合修復(fù)可以用熱熔膠棒，也可以用與電池殼體相同材料的棒(板)材料，作為熱熔膠合材料，后者效果會(huì)更好。
3.2.3對(duì)熔膠粘合修復(fù)前失液過多的電池修復(fù)后應(yīng)補(bǔ)加使用濃度的電解液到液面線的中間部位并充電活化后再提交使用。
3.3熱熔膠粘合技術(shù)修復(fù)鉛酸蓄電池殼體的適用范圍
熱熔膠粘合修復(fù)適用于所有的熱塑性工程塑料制作的電池殼體修復(fù)，特別是沒有溶劑的熱塑性工程塑料制作的電池殼體破裂的修復(fù)，如PP(聚丙烯)，改性增強(qiáng)PP(滑石粉強(qiáng)化的聚丙烯)等。
蓋子上出現(xiàn)的輕微縫隙也可以用上述熱熔膠2007-5-7粘合方法進(jìn)行修復(fù)。
4、用膠接技術(shù)對(duì)鉛酸蓄電池極柱密封失效的修復(fù)
4.1引起極柱處密封失效的原因
4.1.1鉛酸蓄電池的極柱與電池蓋之間的連接密封主要是使用常溫固化的環(huán)氧類膠粘劑。配好的環(huán)氧膠液在室溫下，45分鐘以內(nèi)是最好的使用期。在環(huán)氧膠液的使用過程中，由于逐漸固化，膠液也逐漸變粘稠并出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，這時(shí)膠液就應(yīng)報(bào)廢。雖然膠液仍有流動(dòng)性但失去了對(duì)粘接面的浸潤(rùn)性，這時(shí)的膠液如沒用完也應(yīng)報(bào)廢。如果操縱者繼續(xù)使用必然會(huì)導(dǎo)致密封效果下降,出廠檢驗(yàn)時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)和檢驗(yàn)出問題，但使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)密封失效。
4.1.2電池在使用的過程中由于受沖擊，振動(dòng)，顛簸等外力的作用,使環(huán)氧密封膠破裂，密封失效。
4.1.3電池在使用過程中由于受環(huán)境溫度的冷熱沖擊，使膠接面產(chǎn)生細(xì)微縫隙，造成密封失效。
4.2極柱密封處修復(fù)環(huán)氧密封膠的配制
這里推薦一個(gè)低毒，韌性好，耐沖擊,強(qiáng)度高，常溫固化的環(huán)氧密封膠配方。常見的資料中一些環(huán)氧膠配方中加入了甲苯,并使用低分子胺類作固化劑,這種配方的環(huán)氧膠毒性大,對(duì)環(huán)境造成污染,強(qiáng)度也不好。
4.2.1低毒性環(huán)氧膠配方
E-51環(huán)氧樹脂+651聚酰氨樹脂+苯二甲胺（間苯二甲胺）+紅（或蘭）顏料==100克+25克+（9~10）克+適量的顏料
在冬天或在較低的環(huán)境溫度下環(huán)氧膠比較粘稠,可以在配方中加入10克左右的501環(huán)氧丙烷丁基醚(環(huán)氧膠的活性稀釋劑,參與固化聚合反應(yīng),比使用非活性稀劑配出膠的強(qiáng)度高)。
注：加一點(diǎn)顏料是為了區(qū)分正負(fù)極的用膠
4．2．2`環(huán)氧膠的配制
按配方比例準(zhǔn)確的稱取一定量的原料，充分的攪拌均勻。待用。
4．3被修復(fù)電池的準(zhǔn)備
把密封失效的極柱與蓋子連結(jié)處舊的環(huán)氧膠請(qǐng)除干靜，清洗成中性，粘接面潔凈，無油污雜物。
4．4修復(fù)
把配制好的環(huán)氧澆灌到清理準(zhǔn)備好的待修電池極柱與電池蓋的連接處，灌平。常溫下固化24小時(shí)，經(jīng)檢查不漏后，（若失電解液較多補(bǔ)充必要的電解液）充電后可以提交使用。
注：環(huán)氧膠液只有（30~45）分鐘的使用期，若配膠器皿有點(diǎn)發(fā)熱時(shí)說明膠液已大量固化，應(yīng)停止使用。
4.5環(huán)氧膠的適用范圍
這個(gè)低毒常溫固化環(huán)氧膠適用于各種環(huán)氧膠密封失效的修復(fù),也可以在生產(chǎn)中使用。這可減少對(duì)環(huán)境的污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
5、結(jié)束語
鉛酸蓄電池的修復(fù)技術(shù)是最近幾年才發(fā)展起來的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)，是一項(xiàng)綠色環(huán)保的修復(fù)技術(shù)。用膠接粘合或用熱熔膠粘合技術(shù)修復(fù)因碰撞、跌落、摔打造成機(jī)械損傷的電池殼體是很有效地修復(fù)方法；用低毒常溫固化環(huán)氧膠修復(fù)電池極柱處環(huán)氧膠密封失效也是一個(gè)很有效的方法。對(duì)鉛酸蓄電池修復(fù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用體現(xiàn)了對(duì)建設(shè)環(huán)保型社會(huì)的理解、貫徹和支持。電池的修復(fù)延長(zhǎng)了電池的使用壽命，可以為使用者減少購(gòu)置新電池的支出；減少了供應(yīng)電池的壓力，從而可以減少因鉛酸蓄電池的生產(chǎn)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的汚染；是很有價(jià)值并值得推廣應(yīng)用的新技術(shù)。