塑料殼體的修復技術

1前言

隨著電力供配電行業，通信、通訊行業及電動車輛的大發展也帶動了為其配套的電源——蓄電池行業的大展和技術上的進步與創新。由於鉛酸蓄電池具有優異的性價比，所以目前國內外市場上除了為可攜式電子產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車輛、ＵＰＳ系統、電訊設施（電信中心，衛星地面站）、內燃機車、汽車、電站、變電站、應急電源、船舶及無電區光明工程的儲能電源等９0％以上都是使用的鉛酸蓄電池。我國鉛酸畜電池2005年總產量為6645萬千伏安，總產值為350億元；2006年的總產量上升為8457萬千伏安，總產值為420億元，佔全國電池行業總產值的三分之一左右（數據由江蘇雙登電源集團公司戴經明顧問提供）。由此可見鉛酸蓄電池的使用量之大使領域之廣。但是在生產，搬運，使用過程中有時侯會有碰撞，摔打，跌落事件發生；這在一定程度上會使蓄電池殼體發生破裂，如果蓄電池殼蓋在注塑成型加工過程中，某項工藝溫度沒有控制好或塑料殼體的內應力沒有完全消除也會增加使殼體產生微弱裂紋的可能性，常常會在使用了一段時間後出現微裂縫，造成微漏電解液。電池極柱的膠接處膠封時如果膠液使用不當以及由於外力衝擊或溫度衝擊也會引起電池的密封膠接失效。電池殼體上出現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使電池恢復功能的。

　　2、用粘接技術對輕微損傷的鉛酸蓄電池殼體修復

　　2.1用粘接技術對有輕微損傷電池殼體修復的適用範圍

　　粘接技術主要用來修復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。

　　2．2粘接修復的機理
　　溶劑接觸到可溶的工程塑料後在親合力的作用下迅速向內部滲透，表層變軟，相同材料的工程塑料在溶劑浸潤的作用下，膠接面會的分子會相互滲透，相互溶合，溶劑揮發後粘接物成為一個整體。有外力的作用（加一定的壓力）粘合強度會更高。

　　2.2膠液的配製
　　按正丁酮100ml + 25g ABS(或SAN)塑料料粒的配比配製膠液。稱量好後不斷搖動配料容器，使固體料粒完全溶解並成為均勻溶液，待用。膠液用後密封好可以常期使用。

　　2．3被修復鉛酸蓄電池殼體的準備

　　鉛酸蓄電池殼體損傷處擦拭潔淨，粘接面上不能有粉塵、粉狀顆粒、油汙及電解液並應平整。
　　2..4取潔淨的尺寸適度的ABS(或SAN)塑料板塊(板塊的尺寸各方向上要大於裂縫5mm以上，厚度和電池外殼壁相當，待用。

　　2.5取適量的膠液塗抹於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塗好膠液的電池殼體損傷處並平壓緊，12小時以後待膠液完全乾涸後檢查不漏，可以認為修復完成，可提交使用。應注意的是粘接面必需平整，粘接處必需平壓緊。

　　2.6被修復的電池在修復前若漏掉電解液較多時,應補加使用濃度的硫酸電解液,在充電活化後方可提交使用。

　　3、用熱熔粘合技術對殼體輕微損傷的鉛酸蓄電池的修復

　　3.1熱熔粘合機理
　　因為絕大多數鉛酸蓄電池外殼都是採用注塑加工成型的，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熔化使之處於粘流態或熔融態，熔化的膠料流動到受熱的蓄電池外殼上的損傷處，並相互浸潤滲透，冷卻後形成一個整體達到粘合修補修復的目的。

　　3.2熱熔膠粘合修複方法
　　3.2.1被修復電池的準備
　　對鉛酸蓄電池的損傷面進行潔淨處理，粘接面不應有酸液、粉塵、油汙和粒狀雜質。
　　3.2.2對輕微損傷電池殼體修復
　　用熱熔槍對熱熔膠棒加熱並對修復處適當加熱，使熱熔膠棒熔化並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於損傷縫隙處5mm以上，損傷縫隙粘合膠面的厚度不小於電池外殼的壁厚，熱熔膠合面可以適當加壓有利於粘合牢固，自然冷卻12小時後檢查不漏，可以認為修復完成，可提交使用。

　　熱熔膠粘合修復可以用熱熔膠棒，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，後者效果會更好。
　　3.2.3對熔膠粘合修復前失液過多的電池修復後應補加使用濃度的電解液到液面線的中間部位並充電活化後再提交使用。
　　3.3熱熔膠粘合技術修復鉛酸蓄電池殼體的適用範圍
　　熱熔膠粘合修復適用於所有的熱塑性工程塑料製作的電池殼體修復，特別是沒有溶劑的熱塑性工程塑料製作的電池殼體破裂的修復，如PP (聚丙烯)，改性增強PP (滑石粉強化的聚丙烯)等。
蓋子上出現的輕微縫隙也可以用上述熱熔膠2007-5-7粘合方法進行修復。

　　4、用膠接技術對鉛酸蓄電池極柱密封失效的修復
　　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氧類膠粘劑。配好的環氧膠液在室溫下，45分鐘以內是最好的使用期。在環氧膠液的使用過程中，由於逐漸固化，膠液也逐漸變粘稠並出現拉絲現象，這時膠液就應報廢。雖然膠液仍有流動性但失去了對粘接面的浸潤性，這時的膠液如沒用完也應報廢。如果操縱者繼續使用必然會導緻密封效果下降,出廠檢驗時不一定能發現和檢驗出問題，但使用一段時間後就會出現密封失效。
　　4.1.2電池在使用的過程中由於受衝擊，振動，顛簸等外力的作用,使環氧密封膠破裂，密封失效。
　　4.1.3電池在使用過程中由於受環境溫度的冷熱衝擊，使膠接面產生細微縫隙，造成密封失效。

　　4.2極柱密封處修復環氧密封膠的配製
這裡推薦一個低毒，韌性好，耐衝擊,強度高，常溫固化的環氧密封膠配方。常見的資料中一些環氧膠配方中加入了甲苯,並使用低分子胺類作固化劑,這種配方的環氧膠毒性大,對環境造成汙染,強度也不好。

　　4.2.1低毒性環氧膠配方
　　E-51環氧樹脂 + 651聚醯氨樹脂 + 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境溫度下環氧膠比較粘稠,可以在配方中加入10克左右的501環氧丙烷丁基醚(環氧膠的活性稀釋劑,參與固化聚合反應,比使用非活性稀劑配出膠的強度高)。

註：加一點顏料是為了區分正負極的用膠
　　4．2．2`環氧膠的配製
　　按配方比例準確的稱取一定量的原料，充分的攪拌均勻。待用。

　　4．3被修復電池的準備
　　把密封失效的極柱與蓋子連結處舊的環氧膠請除幹靜，清洗成中性，粘接面潔淨，無油汙雜物。

　　4．4修復
　　把配製好的環氧澆灌到清理準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，經檢查不漏後，（若失電解液較多補充必要的電解液）充電後可以提交使用。

註：環氧膠液只有（30~45）分鐘的使用期，若配膠器皿有點發熱時說明膠液已大量固化，應停止使用。
　　4.5環氧膠的適用範圍
　　這個低毒常溫固化環氧膠適用於各種環氧膠密封失效的修復,也可以在生產中使用。這可減少對環境的汙染，增強環保意識。
　　5、結束語
　　鉛酸蓄電池的修復技術是最近幾年才發展起來的一項應用技術，是一項綠色環保的修復技術。用膠接粘合或用熱熔膠粘合技術修復因碰撞、跌落、摔打造成機械損傷的電池殼體是很有效地修複方法；用低毒常溫固化環氧膠修復電池極柱處環氧膠密封失效也是一個很有效的方法。對鉛酸蓄電池修復技術的開發和應用體現了對建設環保型社會的理解、貫徹和支持。電池的修復延長了電池的使用壽命，可以為使用者減少購置新電池的支出；減少了供應電池的壓力，從而可以減少因鉛酸蓄電池的生產產生對環境的汚染；是很有價值並值得推廣應用的新技術。