Proč se výroba lithiových baterií neobejde bez odkládací schránky?
Materiály lithiových baterií mají tři obavy: strach z kyslíku, strach z vlhkosti a strach ze znečištění.
Bojí se kyslíku: Materiály kladných elektrod lithiových baterií, jako je ternární lithium a oxid kobaltnatý lithný, mají relativně aktivní chemické vlastnosti a reagují, když přijdou do kontaktu s kyslíkem. Tento proces je podobný korozi kovu, kdy kyslík postupně narušuje strukturu materiálu kladné elektrody, což způsobuje změny v jeho vnitřním atomovém uspořádání a chemickém složení, což má za následek snížení účinnosti elektrochemické reakce uvnitř lithiové baterie. V důsledku toho klesá množství elektřiny, kterou může lithiová baterie uchovat a uvolnit během nabíjení a vybíjení, což nazýváme snížením kapacity lithiové baterie. To vážně ovlivňuje celkový výkon a výdrž baterie.
Strach z vlhkosti: Nosičem pro transport iontů v lithiových bateriích je elektrolyt, který obsahuje organická rozpouštědla a soli lithia. Vlhkost může způsobit hydrolýzu lithných solí v elektrolytu, za vzniku korozivních látek, jako je kyselina fluorovodíková. Tyto látky budou pomalu korodovat elektrody a další součásti uvnitř lithiové baterie. Postupem času se postupně zvyšuje odpor uvnitř lithiové baterie, snižuje se účinnost nabíjení a vybíjení a v důsledku toho se zkracuje životnost lithiové baterie. Ještě nebezpečnější je, že kovová lithiová záporná elektroda má vysokou chemickou aktivitu a při kontaktu s vodou podstoupí prudkou chemickou reakci, uvolní velké množství plynného vodíku a generuje extrémně vysoké teplo. V omezeném prostoru lithiových baterií je extrémně snadné způsobit požáry, které vážně ohrožují osobní bezpečnost a bezpečnost zařízení uživatelů.
Strach ze znečištění: Požadavky na čistotu prostředí uvnitř lithiových baterií jsou téměř přísné a dokonce i drobné prachové částice nebo jiné nečistoty přimíchané dovnitř mohou způsobit vážné následky. Protože prach a nečistoty jsou většinou vodivé, mohou při vstupu do lithiové baterie vytvořit neočekávanou vodivou cestu mezi kladnou a zápornou elektrodou a způsobit místní zkrat v baterii. Jakmile dojde ke zkratu, proud uvnitř baterie se okamžitě zvýší, generuje velké množství tepla, urychluje stárnutí a poškození vnitřních materiálů baterie a ve vážných případech může způsobit tepelný únik, což vede ke vznícení a spálení lithiové baterie.
Jak mohou odkládací schránky vyřešit tyto problémy?
The odkládací schránka řeší problém materiálů s kladnými elektrodami, které se bojí kyslíku a vlhkosti, tím, že zkonstruuje utěsněný prostor izolovaný od vnějšího vzduchu, naplní jej inertním plynem a plyn uvnitř schránky čistí nekonečnou cirkulací.
Schránky na rukavice jsou obecně vyrobeny z nerezové oceli jako materiálu krabice, který je odolný a nedeformuje se; Bezešvé svařování eliminuje spáry a těsnící struktura obsahuje několik těsnících pásků a utěsněných rozhraní rukavic, čímž se vytváří prostor izolovaný zvenčí a zabraňuje pronikání kyslíku a vlhkosti do odkládací schránky zvenčí.
Uvnitř odkládací schránky budou naplněny inertní plyny, jako je argon a dusík. Tyto inertní plyny mají stabilní chemické vlastnosti a téměř nereagují s jinými látkami. Tímto způsobem se pozitivní elektrodové materiály, jako je ternární lithium a oxid lithný a kobaltnatý, během zpracování, skladování nebo montáže v příruční schránce nedostanou do kontaktu s oxidujícím kyslíkem, čímž se zabrání „rezavějící a zhoršovací“ reakci podobné rezavění kovu, zajistí se stabilita vnitřní elektrochemické reakční účinnosti lithiových baterií, zachová se normální kapacita, celkový výkon a výdrž lithiových baterií.
Cirkulační čisticí systém odkládací schránky může nepřetržitě cirkulovat a filtrovat plyn uvnitř krabice, čistit vodu a kyslík v ní a udržovat obsah vody a kyslíku v krabici <1 ppm. To také zabraňuje kontaktu elektrolytu s vodou uvnitř odkládací schránky, čímž se zabraňuje hydrolýze solí lithia za vzniku korozivní kyseliny fluorovodíkové a dalších látek, účinně chrání elektrody a vnitřní součásti lithiových baterií před korozí a prodlužuje životnost lithiových baterií.
Vysoce účinný filtr (HEPA) a další vybavení v odkládací schránce dokážou odfiltrovat drobné prachové částice v plynu, což prakticky znemožňuje pronikání prachu nebo nečistot do vnitřku lithiových baterií během výzkumu, vývoje nebo výroby.
Rukavicové boxy mohou integrovat nátěry, obaly a další vybavení, aby bylo dosaženo jednorázové výroby od materiálů po baterie. Odkládací schránky nejsou jen 'krabice', ale infrastruktura pro výrobu lithiových baterií: pro výrobu lithiových baterií jsou to bezpečnostní kryty, které zabraňují poškození materiálu a rizikům výbuchu; Pro výzkum a vývoj lithiových baterií je to živná půda pro inovace a přináší průlomy v bateriích s vysokou hustotou energie; Každá automatizovaná výrobní linka na lithiové kovové baterie má stín rukavic.
