方形電池鋁殼等離子清洗增強(qiáng)粘接性能原理

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2023-10-07

隨著新能源汽車快速發(fā)展，方殼電芯作為最常用的新能源汽車動(dòng)力模塊，被廣泛運(yùn)用與各種新能源電動(dòng)汽車動(dòng)力電池模組當(dāng)中。由于電芯表面需要粘貼絕緣墊,鋰電池模組電芯表面需要利用到等離子清洗機(jī)對(duì)電池鋁殼外壁進(jìn)行清洗,從而保證張貼的平整與精確。

采用等離子清洗機(jī)對(duì)電池鋁殼表面進(jìn)行處理，示意圖見(jiàn)圖1。該設(shè)備由等離子發(fā)生器、氣體輸送系統(tǒng)及等離子噴槍等部分組成，基本工作原理是：利用高頻放電，將等離子體噴槍內(nèi)的壓縮空氣擊穿電離，產(chǎn)生等離子體射流，噴向被處理工件，在其表面產(chǎn)生化學(xué)作用和物理變化。

方形電池鋁殼等離子清洗示意圖

等離子清洗原理

等離子體被稱為物質(zhì)的“第四態(tài)”，含有大量正電荷、負(fù)電荷等活性粒子。低溫等離子體處理是一種新型的表面預(yù)處理技術(shù)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)的研究工作。
等離子清洗的基本原理是利用高壓電離氣體，激發(fā)出電子、原子、分子和自由基，在高壓下產(chǎn)生的射流，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的表面處理?？諝怆婋x過(guò)程中，大量的活性顆粒被噴射到材料表面，會(huì)使其發(fā)生清洗、刻蝕、表面活化和交聯(lián)等改變，并在材料表面生成高能極性基團(tuán)，與引入的自由基形成新的官能團(tuán)，從而極大地改善材料的浸潤(rùn)性和粘附性，增加其表面能并提升其結(jié)合強(qiáng)度。等離子清洗簡(jiǎn)單環(huán)保高效，在粘結(jié)表面預(yù)處理方面已得到廣泛應(yīng)用。

電池鋁殼表面等離子清洗預(yù)處理的增強(qiáng)機(jī)理

一般認(rèn)為，膠粘劑和被粘表面之間的粘接力主要分為機(jī)械粘接力和化學(xué)鍵合力。

空氣經(jīng)過(guò)電離產(chǎn)生具有較高活性的等離子體，包括：離子、電子、亞穩(wěn)態(tài)分子、原子、自由基以及光子等各種粒子。等離子體高速撞擊材料表面時(shí)，除了將自身的能量傳遞到材料表層之外，還會(huì)引起表面刻蝕，使表面吸附的氣體或其他物質(zhì)的分子離開(kāi)表層。部分粒子還可能發(fā)生自濺射，一些粒子特別是電子、亞穩(wěn)態(tài)粒子有可能貫穿材料表層，貫穿深度可達(dá)5~50nm。

一方面方形鋁殼表面的油污等有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)等離子處理得到有效清除，使得鋁合金表面由疏水表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水表面。同時(shí)電池鋁殼表面吸附羥基等極性官能團(tuán)，也更易與膠粘劑分子之間形成氫鍵結(jié)合，從而顯著提升了鋁合金表面活性與膠接強(qiáng)度。

另一方面，等離子體刻蝕作用能增強(qiáng)膠接界面之間的機(jī)械互鎖作用。同時(shí)，方形鋁殼表面粗糙度的增加提高了鋁合金與膠粘劑的實(shí)際接觸面積而增加了界面間分子力作用總和，從而在一定程度上提高了鋁合金粘接的強(qiáng)度。

以上是國(guó)產(chǎn)等離子清洗機(jī)廠家納恩科技關(guān)于方形電池鋁殼等離子清洗增強(qiáng)粘接性能原理的簡(jiǎn)單技術(shù)，根據(jù)應(yīng)用壓力不同，等離子清洗機(jī)可分為常壓等離子清洗機(jī)和低壓等離子清洗機(jī)。近年來(lái)，常壓等離子清洗機(jī)由于不需要真空室，可大面積露天處理，易與大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用而廣受關(guān)注。這種方法最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)單地將其與方形鋁殼鋰電池模組的自動(dòng)裝配生產(chǎn)線結(jié)合。