复合材料电池槽与电池盖的封合方法与流程

本发明属于电池的制备技术领域，具体的涉及一种复合材料电池槽与电池盖的封合方法。

背景技术：

复合材料因其轻质高强、抗疲劳性好、破损安全性好、耐化学腐蚀等特点，被广泛应用在国民工业领域，其中又以树脂基复合材料用量最大。

目前我国船舶、舰艇上使用的铅酸蓄电池已应用热固性树脂基复合材料槽盖。其电池槽盖的封合方法通过浇注沥青或纯树脂材料封口剂密封，强度低，抗冲击性差，很容易因挤压、冲击等因素造成封口剂开裂，酸液渗漏，影响蓄电池舱环境和电池封口部位的绝缘性能。

有鉴于此，提供一种封合强度高、抗冲击性好、绝缘性能好的电池槽盖封合方法成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种复合材料电池槽与电池盖的封合方法。该方法工艺简单、生产效率高、稳定性好，便于工业化生产；该封合方法属于闭模成型，有害气体会发少，既能减少环境污染，又可保障操作人员的健康，易于推广。

本发明所述的复合材料电池槽与电池盖的封合方法，具体包括以下步骤：

(1)连接缝隙密封和表面处理

用瞬干胶将电池槽和电池盖连接缝隙进行密封，固化后，对电池槽和电池盖封合区域进行表面处理；

(2)铺设增强材料

将经过预处理的增强材料铺放到装配好的电池槽和电池盖封合部位外表面；

(3)在铺放的增强材料上安装树脂成型系统；该树脂成型系统包括树脂流道、密封系统、注胶口、注胶阀、注胶管和注胶设备；

(4)将树脂成型系统通过出胶口与真空管和真空泵依次连接，启动真空泵，将装配好的电池槽和电池盖与树脂成型系统形成的密闭空间抽真空，当真空度达到-0.093mpa～-0.1mpa后关闭真空泵，保压5min～15min，期间真空度下降值不大于0.005mpa；

(5)胶液充模

再次启动真空泵，启动树脂成型系统中的注胶设备，所述密闭空间在负压作用和注胶设备注胶压力作用下，胶液通过注胶管，由注胶口注入并充满整个密闭空间，停止注胶；

(6)待胶液固化后脱模并进行产品表面处理。

其中：

步骤(1)中所述的表面处理是将电池槽和电池盖封合区域打磨出新鲜面、清理污物、用丙酮或酒精擦拭表面进行脱脂。

步骤(2)中所述的增强材料是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或有机纤维的一种或多种；有机纤维是聚酯纤维、聚乙烯纤维或芳纶纤维中的一种或多种。

增强材料所述纤维的形式是平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物或多轴经向编织物中的一种或多种。

步骤(2)中所述预处理的增强材料是将增强材料在95℃～110℃条件下烘3h～5h；铺放的增强材料的层数是5层～10层。

步骤(3)中所述的树脂流道为具有高渗透功能的导流网和铺放在导流网上的若干具有导流功能的缠绕管；密封系统是由软质真空袋膜或硬质磨具与密封条组成。

端子在电池盖上对称分布，密封系统避开端子安装。

步骤(5)所述的胶液充模具体步骤如下：

(1)配制胶液：按照比例配制胶液，搅拌均匀，装入容器内；

(2)将将树脂成型系统中的注胶设备进胶管放入装有胶液的容器内，注胶设备出胶管通过注胶阀与注胶管连接，打开注胶阀，启动注胶设备，胶液在大气压作用下和注胶设备注胶压力作用下，充满密闭空间；

(3)当所述胶液通过出胶口进入真空管内，确定胶液充模并浸润所述增强材料，然后关闭注胶阀、注胶设备和真空泵。

其中：

胶液包括树脂体系和固化体系，其中树脂体系包括树脂、消泡剂、增韧剂和稀释剂等，固化体系包括引发剂和促进剂等；其中树脂是环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂或酚醛树脂中的一种或多种。

胶液按照常规的制备方法制备即可。

步骤(6)中所述的胶液固化、脱模与表面处理是：按照固化工艺进行固化，固化后冷却至室温，拆卸树脂成型系统，然后用工具将产品表面打磨平整。

固化是常温固化、高温固化或辐射固化的一种或多种；表面处理是飞边打磨、缺陷修补、表面研磨、找平或抛光方式的一种或多种。

与现有技术相比，本发明提供的电池槽盖封合方法具有以下优点：

(1)本封合方法可实现电池槽盖的减薄设计，有益于内部型腔的增大，增加电池的容量，提高放电性能。

(2)采用的树脂胶液具有耐腐蚀性好、绝缘性能优异的特点。

(3)采用的增强材料提高了电池封合强度和可靠性，提高了电池槽盖整体的抗冲击性能和抗振动性。

(4)本封合方法工艺简单、生产效率高、稳定性好，便于工业化生产。

(5)本封合方法属于闭模成型，有害气体挥发少，既能减少环境污染，又可保障操作人员的健康，易于推广。

附图说明

图1是电池槽与电池盖封合部位剖面图；

图2是电池槽与电池盖封合工艺流程图。

1、真空泵；2、真空管；3、出胶口；4、端子；5、电池盖；6、密封系统；7、瞬干胶；8、增强材料；9、树脂流道；10、注胶口；11、注胶管；12、密封条；13、电池槽；14、注胶阀；15、注胶设备。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

(1)模具准备：清理模具，修补平整，用酒精将硬质模具表面进行擦拭，在模具表面喷涂封孔剂晾干，再喷涂脱模剂。

(2)连接缝隙密封和表面处理：用瞬干胶(7)将电池槽(13)和电池盖(5)连接缝隙进行密封，固化后，将电池槽(13)和电池盖(5)封合区域打磨出新鲜面、清理污物、用丙酮擦拭表面进行脱脂。

(3)铺设增强材料：将经110℃条件下烘5h的增强材料(8)铺放到装配好的电池槽(13)和电池盖(5)连接部位外表面，其中增强材料(8)由依次铺放的玻纤织物组成，铺放层数为5层。

(4)在铺放的增强材料(8)上安装树脂成型系统：该树脂成型系统包括有树脂流道(9)及密封系统(6)、注胶口(10)、注胶阀(14)、注胶管(11)和注胶设备(15)。

(5)将树脂成型系统通过出胶口(3)与真空管(2)和真空泵(1)依次连接，启动真空泵(1)将装配好的电池槽(13)和电池盖(5)与树脂成型系统形成的密闭空间抽真空，当真空度达到-0.093mpa～-0.1mpa后关闭真空泵(1)，保压15min，期间真空度下降值不大于0.005mpa。

(6)再次启动真空泵(1)，按照比例配制胶液，搅拌均匀，装入容器内。将注胶设备(15)进胶管放入装有胶液的容器内，注胶设备(15)出胶管与注胶管(11)连接，打开注胶阀(14)，启动注胶设备(15)，胶液在大气压作用下和注胶设备(13)注胶压力作用下，充满密闭空间。当所述胶液进入真空管(1)内，确定胶液充模并浸润所述增强材料(8)，然后关闭注胶阀(14)、注胶设备(15)和真空泵(1)。

(7)按照固化工艺进行固化，固化后冷却至室温，拆卸树脂成型系统，然后进行飞边打磨、缺陷修补、表面研磨、找平、抛光。

实施例2

(1)连接缝隙密封和表面处理：用瞬干胶(7)将电池槽(13)和电池盖(5)连接缝隙进行密封，固化后，将电池槽(13)和电池盖(5)封合区域打磨出新鲜面、清理污物、用丙酮擦拭表面进行脱脂。

(2)铺设增强材料：将经100℃条件下烘4h的增强材料(8)铺放到装配好的电池槽(13)和电池盖(5)连接部位外表面，其中增强材料(8)由依次铺放的玻纤织物组成，铺放层数为8层。

(3)在铺放的增强材料(8)上安装树脂成型系统：该树脂成型系统包括有树脂流道(9)、密封系统(6)、注胶口(10)、注胶阀(14)、注胶管(11)和注胶设备(15)；所述树脂流道(9)为具有高渗透功能的导流网和铺放在导流网上的若干具有倒流功能的缠绕管；所述密封系统(6)为至少一层真空袋膜，真空袋膜边缘与分模面间贴有密封条(12)。

(4)将树脂成型系统通过出胶口(3)与真空管(2)和真空泵(1)依次连接，启动真空泵(1)将装配好的电池槽(13)和电池盖(5)与树脂成型系统形成的密闭空间抽真空，当真空度达到-0.093mpa～-0.1mpa后关闭真空泵(1)，保压10min，期间真空度下降值不大于0.005mpa。

(5)再次启动真空泵(1)，按照比例配制胶液，搅拌均匀，装入容器内。将注胶设备(15)进胶管放入装有胶液的容器内，注胶设备(15)出胶管与注胶管(11)连接，打开注胶阀(14)，启动注胶设备(15)，胶液在大气压作用下和注胶设备(15)注胶压力作用下，充满密闭空间。当所述胶液进入真空管(2)内，确定胶液充模并浸润所述增强材料(8)，然后关闭注胶阀(14)、注胶设备(15)和真空泵(1)。

(6)按照固化工艺进行固化，固化后冷却至室温，拆卸树脂传递模塑成型系统，然后进行飞边打磨、缺陷修补、表面研磨、找平、抛光。