¿Por qué la fabricación de baterías de litio no puede prescindir de una guantera?
Los materiales de las baterías de litio tienen tres miedos: miedo al oxígeno, miedo a la humedad y miedo a la contaminación.
Miedo al oxígeno: Los materiales de los electrodos positivos de las baterías de litio, como el litio ternario y el óxido de litio y cobalto, tienen propiedades químicas relativamente activas y reaccionan cuando entran en contacto con el oxígeno. Este proceso es similar a la oxidación del metal, donde el oxígeno erosiona gradualmente la estructura del material del electrodo positivo, provocando cambios en su disposición atómica interna y composición química, lo que resulta en una disminución en la eficiencia de la reacción electroquímica dentro de la batería de litio. Como resultado, la cantidad de electricidad que la batería de litio puede almacenar y liberar durante la carga y descarga disminuye, que es lo que llamamos una disminución en la capacidad de la batería de litio. Esto afecta seriamente el rendimiento general y la resistencia de la batería.
Miedo a la humedad: El medio para el transporte de iones en las baterías de litio es el electrolito, que contiene disolventes orgánicos y sales de litio. La humedad puede hacer que las sales de litio del electrolito se hidrolicen, produciendo sustancias corrosivas como el ácido fluorhídrico. Estas sustancias corroerán lentamente los electrodos y otros componentes dentro de la batería de litio. Con el tiempo, la resistencia dentro de la batería de litio aumenta gradualmente, la eficiencia de carga y descarga disminuye y, como resultado, la vida útil de la batería de litio se acorta. Lo que es aún más peligroso es que el electrodo negativo de litio metálico tiene una alta actividad química y sufrirá una reacción química violenta cuando entre en contacto con el agua, liberando una gran cantidad de gas hidrógeno y generando un calor extremadamente alto. En el espacio limitado de las baterías de litio, es extremadamente fácil provocar incendios, lo que amenaza gravemente la seguridad personal y de los equipos de los usuarios.
Miedo a la contaminación: Los requisitos de limpieza del medio ambiente dentro de las baterías de litio son casi estrictos, e incluso pequeñas partículas de polvo u otras impurezas mezcladas pueden tener consecuencias graves. Debido a que el polvo y las impurezas son en su mayoría conductores, cuando ingresan a una batería de litio, pueden formar un camino conductor inesperado entre los electrodos positivo y negativo, provocando un cortocircuito local en la batería. Una vez que ocurre un cortocircuito, la corriente dentro de la batería aumentará instantáneamente, generando una gran cantidad de calor, acelerando el envejecimiento y el daño de los materiales internos de la batería y, en casos severos, puede causar una fuga térmica, lo que lleva a la ignición y combustión de la batería de litio.
¿Cómo pueden las guanteras resolver estos problemas?
El La guantera resuelve el problema de los materiales de electrodos positivos que temen al oxígeno y la humedad construyendo un espacio sellado aislado del aire exterior, llenándolo con gas inerte y purificando el gas dentro de la caja mediante circulación infinita.
Las guanteras generalmente están hechas de acero inoxidable como material, que es duradero y no se deforma; La soldadura sin costuras elimina los espacios de empalme y la estructura de sellado incluye múltiples tiras de sellado e interfaces de guantes selladas, lo que crea un espacio aislado del exterior y evita que el oxígeno y la humedad se filtren en la guantera desde el exterior.
En el interior de la guantera se llenarán gases inertes como argón y nitrógeno. Estos gases inertes tienen propiedades químicas estables y apenas reaccionan con otras sustancias. De esta manera, los materiales de electrodos positivos, como el litio ternario y el óxido de litio y cobalto, no entrarán en contacto con el oxígeno oxidante durante el procesamiento, almacenamiento o montaje en una caja de guantes, evitando la reacción de 'oxidación y deterioro' similar a la oxidación del metal, asegurando la estabilidad de la eficiencia de la reacción electroquímica interna de las baterías de litio y manteniendo la capacidad normal, el rendimiento general y la resistencia de las baterías de litio.
El sistema de purificación por circulación de la guantera puede hacer circular y filtrar continuamente el gas dentro de la caja, purificar el agua y el oxígeno que contiene y mantener el contenido de agua y oxígeno en la caja <1 ppm. Esto también evita que el electrolito entre en contacto con el agua dentro de la guantera, evitando así la hidrólisis de las sales de litio para producir ácido fluorhídrico corrosivo y otras sustancias, protegiendo eficazmente los electrodos y los componentes internos de las baterías de litio contra la corrosión y extendiendo la vida útil de las baterías de litio.
El filtro de alta eficiencia (HEPA) y otros equipos en la guantera pueden filtrar pequeñas partículas de polvo en el gas, lo que hace casi imposible que el polvo o las impurezas entren al interior de las baterías de litio durante la investigación y el desarrollo o la producción.
Las cajas de guantes pueden integrar revestimiento, embalaje y otros equipos para lograr una producción integral, desde materiales hasta baterías. Las guanteras no son simplemente 'cajas', sino la infraestructura para la fabricación de baterías de litio: para la producción de baterías de litio, son dispositivos de seguridad para evitar el deterioro del material y los riesgos de explosión; Para la investigación y el desarrollo de baterías de litio, es un caldo de cultivo para la innovación, que impulsa avances en baterías de alta densidad energética; Cada línea de producción automatizada de baterías de metal litio tiene la sombra de una caja de guantes.
