本發(fā)明涉及鉛蓄電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的裝置及方法。

背景技術(shù)：

鉛酸蓄電池至今已有150余年的歷史，且應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。近些年，電動(dòng)車(chē)憑其較好的代步性能、較低的存放場(chǎng)地要求和出色的價(jià)格優(yōu)勢(shì)在我國(guó)迅猛發(fā)展，得益于此，蓄電池產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。

環(huán)氧樹(shù)脂密封膠是閥控鉛蓄電池重要組成的材料之一，在電池密封結(jié)構(gòu)上起到至關(guān)重要的作用，一方面需有一定的粘接性能，另一方面更需有良好的密封性能。主要用于電池槽蓋、極柱端子的粘接與密封，環(huán)氧樹(shù)脂密封膠的失效將造成電池漏液，直接造成電池失效。若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的電池漏液，將會(huì)腐蝕用電器，給用戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。嚴(yán)重的甚至?xí)斐晌ｋU(xiǎn)事故。

環(huán)氧樹(shù)脂密封膠一般分為a組分和b組分，即環(huán)氧主劑和固化劑，在使用前將兩個(gè)組分混合，再進(jìn)行固化，從而粘接與密封的作用。比如授權(quán)公告號(hào)為cn101457133b的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種鉛蓄電池環(huán)氧樹(shù)脂密封膠及其制備方法，所述鉛蓄電池環(huán)氧樹(shù)脂密封膠，包括a組份和b組份，a組份與b組份質(zhì)量份配比為a∶b＝2∶1；其中a組份原料質(zhì)量配比為：雙酚a環(huán)氧樹(shù)脂70～80，雙酚f環(huán)氧樹(shù)脂10～15，丁基縮水甘油醚3～5，鄰甲酚縮水甘油醚8～12，聚氨酯5～8，偶聯(lián)劑0.1，消泡劑0.1；b組份原料質(zhì)量份配比為：苯胺400，聚甲醛70～76，甲酸30，水100～130，苯甲醇300～350，抗氧劑2，促進(jìn)劑20～35，壬基酚60。

如何對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠做好準(zhǔn)確的評(píng)判，行業(yè)人士會(huì)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂膠的選型下足功夫，做成成品電池經(jīng)電池整個(gè)壽命周期進(jìn)行評(píng)判其好壞，但時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。再者，環(huán)氧樹(shù)脂膠的原材料、生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性也將帶來(lái)批次的不穩(wěn)定，因此，對(duì)每個(gè)批次的環(huán)氧樹(shù)脂密封膠原材料進(jìn)貨都要進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)。在來(lái)料檢測(cè)時(shí)如何降低批次性帶來(lái)的質(zhì)量隱患，以及電池裝配工藝的改變，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂膠的性能也將會(huì)有不同程度的影響。

部分企業(yè)將環(huán)氧密封膠制備成圓柱形膠塊樣品，再放到檢測(cè)儀器中進(jìn)行檢測(cè)，比如授權(quán)公告號(hào)為cn204525902u的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂密封膠膠塊制備裝置，包括筒體，筒體一端封閉，筒體內(nèi)壁設(shè)有耐熱膜，筒體內(nèi)部設(shè)有可軸向移動(dòng)的推板，推板滑動(dòng)連接在筒體上，筒體的封閉端設(shè)有貫通的螺紋孔，螺紋孔中螺紋連接有取料推桿。這種方式雖然可以快速得出檢測(cè)結(jié)果，但環(huán)氧樹(shù)脂密封膠所處環(huán)境與實(shí)際用于鉛蓄電池時(shí)相差甚遠(yuǎn)，所以并不能很好地表征環(huán)氧樹(shù)脂密封膠在鉛蓄電池使用中實(shí)際的粘接和密封效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的裝置，基于該裝置的檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的方法，采用模擬電池充放電來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，在保證檢測(cè)速度的同時(shí)，檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)可靠。

一種用于檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的裝置，待檢測(cè)的樣品包括由環(huán)氧樹(shù)脂密封膠固化形成的樹(shù)脂片以及穿過(guò)樹(shù)脂片的鉛柱，所述裝置包括密封蓋合的槽體和蓋體，所述蓋體具有成對(duì)設(shè)置的用于放置樹(shù)脂片的定位槽孔，定位槽孔具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述定位槽孔上方具有與該臺(tái)階結(jié)構(gòu)配合固定樹(shù)脂片的壓塊，所述壓塊上具有避讓鉛柱的通孔。

檢測(cè)時(shí)，先將環(huán)氧樹(shù)脂密封膠制備成檢測(cè)用的樣品，使用底部中間具有凹孔的圓杯，鉛柱插在凹孔中，制備時(shí)將調(diào)配好的環(huán)氧樹(shù)脂密封膠倒入圓杯中，然后固化形成待檢測(cè)的樣品。然后將待檢測(cè)的樣品成對(duì)放置在定位槽孔中，每次檢測(cè)需準(zhǔn)備至少5對(duì)，槽體內(nèi)部灌裝稀硫酸后，待檢測(cè)的樣品，其鉛柱的下端浸入稀硫酸中，用壓塊將待檢測(cè)樣品固定在定位槽孔內(nèi)，鉛柱的上端從壓塊的通孔穿出，用于連接導(dǎo)線，每對(duì)待檢測(cè)樣品分別連接電源的正負(fù)極，形成可控的回路，控制回路正向接通一定時(shí)間用于模擬放電階段，再反向接通一定時(shí)間用于模擬充電階段，完成一個(gè)充放電的檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)樣品解剖測(cè)量其鉛柱被環(huán)氧樹(shù)脂密封膠包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。根據(jù)循環(huán)次數(shù)判定該種或該批次環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的好壞。為了加快整個(gè)檢測(cè)速度，可以將檢測(cè)時(shí)的溫度設(shè)置在一個(gè)較高的溫度，比如60℃～80℃，可以將整個(gè)檢測(cè)的裝置放置在恒溫室或恒溫箱中來(lái)控制溫度。

優(yōu)選的，所述定位槽孔的臺(tái)階結(jié)構(gòu)上設(shè)有環(huán)狀的密封墊圈。密封墊圈設(shè)置有利于樹(shù)脂片與定位槽孔之間的密封性能，如果密封不好，硫酸溶液進(jìn)入定位槽孔內(nèi)，將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

更優(yōu)選的，所述定位槽孔的臺(tái)階結(jié)構(gòu)具有凸環(huán)，密封墊圈覆蓋該凸環(huán)。凸環(huán)與密封墊圈配合，使密封效果更好。

優(yōu)選的，所述壓塊與定位槽孔螺紋配合。

更優(yōu)選的，所述壓塊具有扳手作用位點(diǎn)。根據(jù)所使用的扳手不同，可以有不同類(lèi)型的作用位點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述蓋體具有安全閥，安全閥內(nèi)設(shè)有濾酸片。安全閥可以使用常規(guī)閥控式鉛蓄電池中所使用的結(jié)構(gòu)，作用也是與閥控式鉛蓄電池中相同。

本發(fā)明還提供了一種用于檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的方法，包括以下步驟：

(1)將待檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠樣品制成包鉛樣品，所述包鉛樣品包括由環(huán)氧樹(shù)脂密封膠固化形成的樹(shù)脂片以及穿過(guò)樹(shù)脂片的鉛柱；

(2)將所述裝置的槽體內(nèi)加注稀硫酸后，將若干對(duì)包鉛樣品固定在所述裝置的定位槽孔內(nèi)，包鉛樣品的鉛柱一端浸入稀硫酸中，另一端分別與直流電源連接形成可控回路，各回路并聯(lián)；

(3)控制回路正向接通一段時(shí)間再反向接通一段時(shí)間，完成一個(gè)檢測(cè)循環(huán)；

(4)每一個(gè)檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)包鉛樣品解剖，測(cè)量其鉛柱被環(huán)氧樹(shù)脂密封膠包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余包鉛樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。取出包鉛樣品的定位槽孔需要密封后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，密封可以采用跟壓塊相同，只是沒(méi)有通孔的堵頭。

優(yōu)選的，單一回路電流0.1～0.6a；控制回路正向接通12h～36h，再反向接通12h～36h，完成一個(gè)檢測(cè)循環(huán)。

更優(yōu)選的，單一回路電流0.3a；控制回路正向接通24h，再反向接通24h，完成一個(gè)檢測(cè)循環(huán)。

優(yōu)選的，所述包鉛樣品的制備方法包括以下步驟：

(1)將環(huán)氧樹(shù)脂密封膠的環(huán)氧主劑和固化劑按比例配制；

(2)將配置好的環(huán)氧樹(shù)脂密封膠倒入裝有鉛柱的圓杯中，圓杯底部具有插接鉛柱的凹孔；

(3)室溫靜置后固化，制得包鉛樣品。

更優(yōu)選的，室溫靜置10～15min；固化溫度55～70℃，固化時(shí)間45～90min。

本發(fā)明裝置以及采用該裝置的檢測(cè)方法以模擬電池的形式來(lái)檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠的密封效果，既避免了將待檢測(cè)的環(huán)氧樹(shù)脂密封膠做成成品電池經(jīng)電池整個(gè)壽命周期進(jìn)行評(píng)判其好壞所需要的時(shí)間長(zhǎng)度，又克服了普通快速檢測(cè)方法中環(huán)氧樹(shù)脂密封膠所處環(huán)境與實(shí)際用于鉛蓄電池時(shí)相差甚遠(yuǎn)的問(wèn)題，在保證檢測(cè)速度的同時(shí)，檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明包鉛樣品的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明裝置在檢測(cè)時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明裝置在檢測(cè)時(shí)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，待檢測(cè)的樣品(包鉛樣品)包括由環(huán)氧樹(shù)脂密封膠固化形成的樹(shù)脂片1以及穿過(guò)樹(shù)脂片1的鉛柱2。

如圖2～4所示，一種用于檢測(cè)環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的裝置，包括密封蓋合的槽體3和蓋體4，蓋體4具有成對(duì)設(shè)置的用于放置樹(shù)脂片1的定位槽孔5，在本實(shí)施例中，定位槽孔5總共有5對(duì)，具體定位槽孔5的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。定位槽孔5的上方具有壓塊7，定位槽孔5內(nèi)側(cè)具有內(nèi)螺紋，壓塊7具有外螺紋，兩者螺紋配合。

定位槽孔5具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)6，樹(shù)脂片1也具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，使得與定位孔5配合時(shí)，定位槽孔5的臺(tái)階結(jié)構(gòu)6能夠架住樹(shù)脂片1。壓塊7從上面壓住樹(shù)脂片1，從而與臺(tái)階結(jié)構(gòu)6相配合將樹(shù)脂片1固定住。壓塊7上具有避讓鉛柱2的通孔8。為了增加樹(shù)脂片1與臺(tái)階結(jié)構(gòu)6之間的密封效果，臺(tái)階結(jié)構(gòu)6上設(shè)有環(huán)狀的密封墊圈10。為了使樹(shù)脂片1與臺(tái)階結(jié)構(gòu)6之間密封性更好，可以在臺(tái)階結(jié)構(gòu)6上設(shè)置凸環(huán)9，密封墊圈10覆蓋凸環(huán)9，壓塊7壓緊樹(shù)脂片1后，密封墊圈10壓緊凸環(huán)9，從而增強(qiáng)密封性。

壓塊7具有扳手作用位點(diǎn)11，本實(shí)施例中扳手作用位點(diǎn)11為位于壓塊7頂面的圓孔，每個(gè)壓塊7上具有位于同心圓上并均勻分布的4個(gè)圓孔，使用專(zhuān)用的扳手能夠緊固和旋松壓塊7。

蓋體4上具有安全閥12，安全閥12內(nèi)設(shè)有濾酸片。安全閥12使用常規(guī)閥控式鉛蓄電池中所使用的結(jié)構(gòu)，作用也是與閥控式鉛蓄電池中相同，所以在本實(shí)施例中不再祥述。

檢測(cè)時(shí)，先將環(huán)氧樹(shù)脂密封膠制備成檢測(cè)用的樣品，使用底部中間具有凹孔的圓杯，鉛柱2插在凹孔中，制備時(shí)將調(diào)配好的環(huán)氧樹(shù)脂密封膠倒入圓杯中，然后固化形成待檢測(cè)的樣品。然后將待檢測(cè)的樣品成對(duì)放置在定位槽孔5中，每次檢測(cè)需準(zhǔn)備至少5對(duì)，槽體3內(nèi)部灌裝稀硫酸(稀硫酸溶液使用在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中作為鉛蓄電池電解液的稀硫酸溶液)后，待檢測(cè)的樣品，其鉛柱2的下端浸入稀硫酸中，用壓塊7將待檢測(cè)樣品固定在定位槽孔5內(nèi)，鉛柱2的上端從壓塊7的通孔8穿出，用于連接導(dǎo)線，每對(duì)待檢測(cè)樣品分別連接電源的正負(fù)極，形成可控的回路，控制回路正向接通一定時(shí)間用于模擬放電階段，再反向接通一定時(shí)間用于模擬充電階段，完成一個(gè)充放電的檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)樣品解剖測(cè)量其鉛柱2被樹(shù)脂片1包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。根據(jù)循環(huán)次數(shù)判定該種或該批次環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的好壞。

實(shí)施例2

鉛柱直徑7.5mm，鉛柱高度20mm，鉛柱底部距密封膠底部5mm，采用純鉛材料，壓鑄方式制成，壓鑄方式生產(chǎn)的鉛柱其表面光潔度更高，會(huì)減少酸液的毛細(xì)作用對(duì)環(huán)氧密封效果的破壞，當(dāng)然澆鑄方式也可作為樣品，但同批次選定的生產(chǎn)方式必須相同。

鉛柱自生產(chǎn)起，密封干燥保存，使用期限為15天，由于鉛的氧化會(huì)造成鉛表面與密封膠粘接的效果，對(duì)其保存期限必須嚴(yán)格控制。

選取市場(chǎng)上三種不同牌號(hào)的環(huán)氧膠a、b、c，其配制比例是：環(huán)氧主劑/固化劑＝2/1，固化工藝相同，其制作的方法包括以下步驟：

(1)將環(huán)氧主劑與固化劑按比例進(jìn)行配制，并攪拌均勻；

(2)將配制好的密封膠緩慢倒入裝有鉛柱的圓杯中，圓杯底部具有插接鉛柱的凹孔，倒入的膠量以圓杯深度為限；

(3)室溫下靜置10～15min后，將待固化的樣品置入60℃恒溫箱固化60min；

(4)固化完成后取出樣品，冷卻至室溫，得到包鉛樣品。

圓杯有效內(nèi)徑20mm，深度7.5mm。制備完成的包鉛樣品結(jié)構(gòu)如圖1所示。

實(shí)施例3

采用實(shí)施例2制備的待測(cè)包鉛樣品，每種牌號(hào)的環(huán)氧樹(shù)脂膠制成的包鉛樣品10個(gè)，將10個(gè)樣品分兩極正確安裝于實(shí)施例1中的測(cè)試用的裝置內(nèi)(每種牌號(hào)用一個(gè)實(shí)施例1中所示裝置)，然后兩邊各5個(gè)樣品進(jìn)行各自并聯(lián)，并引線后置入80℃的恒溫室內(nèi)，再將引線與外部直流電源連接形成可控回路。

控制回路以單一回路電流0.1a正向接通12h用于模擬放電階段，再反向接通12h用于模擬充電階段，完成一個(gè)充放電的檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)樣品解剖測(cè)量其鉛柱2被樹(shù)脂片1包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。取出包鉛樣品的定位槽孔需要密封后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，密封可以采用跟壓塊相同，只是沒(méi)有通孔的堵頭。根據(jù)循環(huán)次數(shù)判定該種或該批次環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的好壞。

檢測(cè)結(jié)果如表1所示，密封效果a<b<c。

表1

實(shí)施例4

采用實(shí)施例2制備的待測(cè)包鉛樣品，每種牌號(hào)的環(huán)氧樹(shù)脂膠制成的包鉛樣品10個(gè)，將10個(gè)樣品分兩極正確安裝于實(shí)施例1中的測(cè)試用的裝置內(nèi)(每種牌號(hào)用一個(gè)實(shí)施例1中所示裝置)，然后兩邊各5個(gè)樣品進(jìn)行各自并聯(lián)，并引線后置入70℃的恒溫室內(nèi)，再將引線與外部直流電源連接形成可控回路。

控制回路以單一回路電流0.3a正向接通24h用于模擬放電階段，再反向接通24h用于模擬充電階段，完成一個(gè)充放電的檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)樣品解剖測(cè)量其鉛柱2被樹(shù)脂片1包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。取出包鉛樣品的定位槽孔需要密封后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，密封可以采用跟壓塊相同，只是沒(méi)有通孔的堵頭。根據(jù)循環(huán)次數(shù)判定該種或該批次環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的好壞。

檢測(cè)結(jié)果如表2所示，密封效果a<b<c。

表2

實(shí)施例5

采用實(shí)施例2制備的待測(cè)包鉛樣品，每種牌號(hào)的環(huán)氧樹(shù)脂膠制成的包鉛樣品10個(gè)，將10個(gè)樣品分兩極正確安裝于實(shí)施例1中的測(cè)試用的裝置內(nèi)(每種牌號(hào)用一個(gè)實(shí)施例1中所示裝置)，然后兩邊各5個(gè)樣品進(jìn)行各自并聯(lián)，并引線后置入60℃的恒溫室內(nèi)，再將引線與外部直流電源連接形成可控回路。

控制回路以單一回路電流0.6a正向接通36h用于模擬放電階段，再反向接通36h用于模擬充電階段，完成一個(gè)充放電的檢測(cè)循環(huán)后，取一對(duì)樣品解剖測(cè)量其鉛柱2被樹(shù)脂片1包裹部分的長(zhǎng)度中腐蝕部分所占比例，如果比例未達(dá)到50％，則剩余樣品繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)；如果比例達(dá)到50％及以上，則結(jié)束檢測(cè)并記錄循環(huán)次數(shù)。取出包鉛樣品的定位槽孔需要密封后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，密封可以采用跟壓塊相同，只是沒(méi)有通孔的堵頭。根據(jù)循環(huán)次數(shù)判定該種或該批次環(huán)氧樹(shù)脂密封膠密封性能的好壞。

檢測(cè)結(jié)果如表3所示，密封效果a<b<c。

表3