濟(jì)南電暈處理機(jī)

濟(jì)南電暈處理機(jī)

電暈等離子體處理的原理與分類
電暈是產(chǎn)生低溫等離子體的重要方法之一,電暈等離子體的本質(zhì)是由電子、激發(fā)態(tài)分子、激發(fā)態(tài)原子、自由基、電荷數(shù)相等的正負(fù)離子以及各種能量的光量子組成的復(fù)雜體系。在高壓電極與接地電極之間通過(guò)電暈放電電離空氣產(chǎn)生混合等離子體,在電場(chǎng)作用下加速打擊到電極之間的高分子材料表面,從而引起材料表面的物理和化學(xué)性能改變。

使用適當(dāng)功率的電暈放電處理聚合物,一方面會(huì)在聚合物表面產(chǎn)生物理刻蝕,使其表面的粗糙度增加;另一方面,使聚合物表面的分子鏈斷裂并降解,在表面形成有活性端基或者自由基的分子鏈狀態(tài),同時(shí)電暈空氣放電產(chǎn)生的臭氧在聚合物表面高濃度聚集,把表面分子變?yōu)檠趸?這樣就獲得了不同性能的聚合物表面。

電暈等離子體處理聚合物的方法是一大類,根據(jù)其電極、放電機(jī)制和氣體介質(zhì)的不同又可以分為若干類別。根據(jù)其電流特點(diǎn)可以分為直流電暈和脈沖(交流)電暈;根據(jù)起始電暈電極的極性,又可以把直流電暈分為正電暈與負(fù)電暈;根據(jù)電暈放電介質(zhì)的不同可以把處理方法分為惰性介質(zhì)電暈處理與反應(yīng)性氣體介質(zhì)電暈處理;使用反應(yīng)性氣體(如乙烯、丙烯等)介質(zhì),可以在聚合物表面接枝長(zhǎng)度、形狀不同的分子鏈,從而賦予表面新的性能。

鋰離子電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、新能源汽車和儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域。除了主要的四大部分，集流體是鋰電池重要的組成部分，其占總重量的10%～13%。在鋰電池中集流體厚度重量、表面性能都會(huì)影響鋰電池的性能。

銅在較高電位時(shí)易被氧化，適合用作負(fù)極集流體;而鋁作為負(fù)極集流體時(shí)腐蝕問(wèn)題則較為嚴(yán)重，適合用作正極的集流體，鋰離子電池常用的集流體，鋁集流體、不銹鋼集流體、銅集流體、碳集流體、鎳集流體以及復(fù)合集流體。

鋁集流體鋁箔在充放電過(guò)程中其表面的鈍化層可避免電解液的腐蝕，經(jīng)常作為正極集流體與LiCoO2、錳酸鋰、三元材料及LiFePO4等相匹配。

常規(guī)的鋁箔正極集流體也存在問(wèn)題鋁箔具有一定的剛性，在極片中與正極材料接觸的面積有限，影響正極片的內(nèi)阻;鋁箔與粘結(jié)劑、活性物質(zhì)的粘結(jié)強(qiáng)度有限，在循環(huán)充放電中因電極體積不斷變化導(dǎo)致顆粒物質(zhì)間的結(jié)合疏松、易掉粉，使電池容量和循環(huán)壽命快速衰減;電解液的氧化分解產(chǎn)物在鋁箔表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致和加速鋁箔的腐蝕。

鋁箔電暈處理改性方法
鋁箔材料通常采用電暈處理的工藝，電暈處理是在平板電極對(duì)面的針狀電極上加有正電壓，當(dāng)電壓升高到一定數(shù)值時(shí)，從針尖伸展出來(lái)的發(fā)光部分便會(huì)觸及平板電極，并且分成許多線狀的發(fā)光部分，它們均處于不停的閃爍狀態(tài)，這些發(fā)光部分就是等離子體，對(duì)鋁箔表面產(chǎn)生清洗、活化的作用。電暈處理使鋁箔表面變粗糙并增加其對(duì)極性溶劑的潤(rùn)濕，這些等離子體由電擊和滲透作用進(jìn)入被印體的表面破壞其分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而將被處理的表面分子氧化和極化，活化表面，以致增加表面的附著能力。

對(duì)鋁箔進(jìn)行電暈處理可有效降低電池的界面阻抗。相較普調(diào)鋁箔，使用涂碳鋁箔可以使電池的內(nèi)阻降低65%左右，且可降低電池在使用過(guò)程中內(nèi)阻的增幅。經(jīng)電暈處理的鋁箔交流內(nèi)阻降低20%左右，在常使用的20%~90%SOC區(qū)間內(nèi)，直流內(nèi)阻整體偏小且隨放電深度的增加，其增幅逐漸較小。

鋁箔電暈處理可以不同程度提高極片的性能，尤其是3D多孔結(jié)構(gòu)、復(fù)合改性能夠很好的改善活性物質(zhì)與集流體之間的接觸，也能改變電荷傳輸方式，為高倍率、高壽命的鋰電池設(shè)計(jì)提供很好的方向。

電暈處理設(shè)備的原理是：在處理裝置上施加高頻高壓電，使其電暈放電，產(chǎn)生細(xì)小密集的紫藍(lán)色火花。空氣電離后產(chǎn)生的各種等離子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，加速而沖擊處理裝置內(nèi)的塑料制品，這些等離子粒子的能量一般在幾至幾十電子伏特，與塑料分子的化學(xué)鍵能相接近，因此，能誘發(fā)塑料表面分子的化學(xué)鍵斷裂而降解，增大表面租糙度。在電暈放電時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧。并且臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，使塑料表層分子氧化，產(chǎn)生羰基化合物、過(guò)氧化合物等。另外，電暈處理還有除去油污、水汽和塵垢等作用，經(jīng)過(guò)上述物理和化學(xué)改性后，能明顯改善塑料表面的潤(rùn)濕性和附著性。

使用BOPP薄膜時(shí)，因?yàn)殡姇炋幚肀容^簡(jiǎn)單，可以獲得較好的效果，所以BOPP的設(shè)備制造廠家一般選擇這種方法。電暈處理分熱膜處理和冷膜處理兩類，其中前者在實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛，主要在高聚物分子還未結(jié)晶的時(shí)候處理，處理效果很好，不過(guò)應(yīng)用范圍有限，只限于印刷、涂布或復(fù)合的薄膜處理中，于薄膜冷卻定型段之后安裝處理裝置。薄膜經(jīng)歷對(duì)冷漠處理的質(zhì)量影響很大。如果薄膜制造后長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行存放，薄膜表面會(huì)出現(xiàn)很多析出的添加劑，嚴(yán)重降低處理質(zhì)量。選擇這種方式還要考慮電火花是否會(huì)讓溶劑出現(xiàn)著火的情況，在印刷、涂布或復(fù)合裝置前安裝處理裝置

電暈處理法需要安裝一套電場(chǎng)（電暈）裝置使被處理表面空氣的粒子離子化。反過(guò)來(lái)，這些空氣粒子氧化塑料的表面，減少塑料的表面張力，以便改善吸附油墨的能力。
電暈處理的副作用包括產(chǎn)生臭氧、另人厭惡的氣味和味道，這就是為什么電暈處理不被選作處理食品和飲料的包裝材料的原因。但是電暈處理與火焰處理相比較，對(duì)較薄的、敏感的材料造成的損害更小。

如果您需要印刷一個(gè)塑料制品的產(chǎn)品，而您又不知該不該進(jìn)行表面處理，那么您應(yīng)該在進(jìn)行印刷之前，測(cè)試一下印刷在材料基體上油墨的黏附性。打樣之后，等待24小時(shí)，然后使用交叉線和膠帶紙來(lái)測(cè)試油墨的黏附性。

測(cè)量表面張力的測(cè)試工具可以從塑料供應(yīng)商處獲得。甚至用蒸餾水就可以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的表面張力的測(cè)試。簡(jiǎn)單地在有問(wèn)題的表面上滴幾滴水（室溫或接近于室溫），如果表面已經(jīng)經(jīng)過(guò)了電暈或火焰處理，表面上的水滴會(huì)比較平坦，浸濕了塑料的表面。如果表面的水成珠狀，那么這個(gè)表面就是沒(méi)有被處理過(guò)的或需要再一次被處理。