方形電池鋁殼等離子清洗增強粘接性能原理

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2023-10-07

隨著新能源汽車快速發展，方殼電芯作為最常用的新能源汽車動力模塊，被廣泛運用與各種新能源電動汽車動力電池模組當中。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對電池鋁殼外壁進行清洗,從而保證張貼的平整與精確。

采用等離子清洗機對電池鋁殼表面進行處理，示意圖見圖1。該設備由等離子發生器、氣體輸送系統及等離子噴槍等部分組成，基本工作原理是：利用高頻放電，將等離子體噴槍內的壓縮空氣擊穿電離，產生等離子體射流，噴向被處理工件，在其表面產生化學作用和物理變化。

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的“第四態”，含有大量正電荷、負電荷等活性粒子。低溫等離子體處理是一種新型的表面預處理技術，國內外已經開展了相關的研究工作。
等離子清洗的基本原理是利用高壓電離氣體，激發出電子、原子、分子和自由基，在高壓下產生的射流，實現對材料的表面處理。空氣電離過程中，大量的活性顆粒被噴射到材料表面，會使其發生清洗、刻蝕、表面活化和交聯等改變，并在材料表面生成高能極性基團，與引入的自由基形成新的官能團，從而極大地改善材料的浸潤性和粘附性，增加其表面能并提升其結合強度。等離子清洗簡單環保高效，在粘結表面預處理方面已得到廣泛應用。

電池鋁殼表面等離子清洗預處理的增強機理

一般認為，膠粘劑和被粘表面之間的粘接力主要分為機械粘接力和化學鍵合力。

空氣經過電離產生具有較高活性的等離子體，包括：離子、電子、亞穩態分子、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，除了將自身的能量傳遞到材料表層之外，還會引起表面刻蝕，使表面吸附的氣體或其他物質的分子離開表層。部分粒子還可能發生自濺射，一些粒子特別是電子、亞穩態粒子有可能貫穿材料表層，貫穿深度可達5~50nm。

一方面方形鋁殼表面的油污等有機污染物經過等離子處理得到有效清除，使得鋁合金表面由疏水表面轉變為親水表面。同時電池鋁殼表面吸附羥基等極性官能團，也更易與膠粘劑分子之間形成氫鍵結合，從而顯著提升了鋁合金表面活性與膠接強度。

另一方面，等離子體刻蝕作用能增強膠接界面之間的機械互鎖作用。同時，方形鋁殼表面粗糙度的增加提高了鋁合金與膠粘劑的實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度。

以上是國產等離子清洗機廠家納恩科技關于方形電池鋁殼等離子清洗增強粘接性能原理的簡單技術，根據應用壓力不同，等離子清洗機可分為常壓等離子清洗機和低壓等離子清洗機。近年來，常壓等離子清洗機由于不需要真空室，可大面積露天處理，易與大規模生產應用而廣受關注。這種方法最顯著的優點是可以簡單地將其與方形鋁殼鋰電池模組的自動裝配生產線結合。