Sa likod ng mabilis na pag-unlad ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya, at mga consumer electronics, ang mga baterya ng lithium, bilang mahalagang mga carrier ng enerhiya, ay may mataas na mga kinakailangan para sa katatagan ng materyal, pagiging sensitibo sa kapaligiran, at kaligtasan sa kanilang mga proseso sa pagmamanupaktura. Ang mga glove box , na may tumpak na kontrol sa kapaligiran, ay naging mahalagang kagamitan sa proseso ng pananaliksik at produksyon ng mga baterya ng lithium.
1, Bakit kailangan ng mga tagagawa ng baterya ng lithium ng mga glove box?
Ang mga materyales ng electrode (tulad ng lithium cobalt oxide, ternary na materyales, lithium iron phosphate) at mga electrolyte (na naglalaman ng mga nasusunog na organikong solvent) ng mga baterya ng lithium ay lubhang sensitibo sa hangin, kahalumigmigan, at temperatura: halimbawa, ang aktibidad ng kemikal ng positibong materyal ng electrode ay nagpapadali sa pag-oxidize sa hangin, at ang lithium cobalt oxide ay maaaring magdulot ng sunog; Ang mga rich lithium manganese based na materyales ay kailangang mahigpit na ihiwalay sa oxygen upang maiwasan ang pagbagsak ng istruktura; Bagama't ang lithium iron phosphate ay may mataas na katatagan, maaari itong sumailalim sa hydrolysis sa mahalumigmig na mga kapaligiran. Kaya't ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga baterya ng lithium ay kailangang isagawa sa isang kapaligiran sa kapaligiran na maaaring mahigpit na kontrolin ang tubig at oxygen. Ang mga kahon ng glove ng baterya ng Lithium ay maaaring magbigay ng isang tumpak at nakokontrol na inert na kapaligiran sa kapaligiran.
2, Ang papel ng mga glove box sa paggawa ng baterya ng lithium
Nilulutas ng glove box ang maraming problema sa paggawa ng baterya ng lithium sa pamamagitan ng paglikha ng isang hindi gumagalaw na kapaligiran sa kapaligiran (tulad ng nitrogen, argon) at kontrol ng halumigmig:
1. Pigilan ang materyal na oksihenasyon at polusyon
Sa proseso ng paghahanda ng mga positibong materyales sa elektrod, mula sa paghahalo ng mga hilaw na materyales hanggang sa sintering, ang glove box ay maaaring magbigay ng isang kapaligirang walang oxygen, na epektibong maiwasan ang oksihenasyon ng mga metal powder tulad ng cobalt at nickel. Sa proseso ng paghahalo, kung nalantad sa oxygen, ang ilang mga metal ay unang mag-oxidize, na magreresulta sa hindi pantay na komposisyon ng materyal at nakakaapekto sa pagganap ng elektrod. Sa panahon ng proseso ng sintering, ang aktibidad ng reaksyon sa pagitan ng materyal at oxygen ay mas mataas sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura. Ang pag-andar ng glove box upang ihiwalay ang oxygen ay maaaring matiyak ang integridad ng istruktura ng elektrod, ginagarantiyahan ang kalidad ng positibong materyal ng elektrod, at sa gayon ay mapabuti ang pangkalahatang pagganap ng baterya.
2. Tiyakin ang kaligtasan ng electrolyte
Ang paghahanda, coating, at packaging ng electrolyte ay kinukumpleto lahat sa isang glove box, na maaaring maghiwalay ng panlabas na oxygen at moisture. Kapag ang mga organikong solvents sa electrolyte ay nakipag-ugnay sa kahalumigmigan, ang mga reaksyon ng hydrolysis ay maaaring mangyari, na nagbabago sa komposisyon ng electrolyte at binabawasan ang pagganap nito. Kasabay nito, ang hindi gumagalaw na kapaligiran ng kapaligiran ng glove box ay maaari ring patuloy na maglaro ng isang papel sa proseso ng patong at packaging. Para sa ilang bagong solidong electrolyte, gaya ng mga sulfide system, ang kanilang sensitivity sa hangin ay napakataas, at kahit na napakaliit na dami ng air contact ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbaba sa kanilang pagganap. Samakatuwid, ang buong proseso mula sa synthesis hanggang sa packaging ay dapat makumpleto sa isang glove box upang mabawasan ang panganib ng pagsabog at matiyak ang kaligtasan ng proseso ng produksyon.
3. Kontrolin ang negatibong aktibidad ng reaksyon ng elektrod
Ang deposition ng lithium metal negative electrode ay kailangang isagawa sa isang ultra-low humidity at oxygen free na kapaligiran upang maiwasan ang dendrite formation ng lithium metal sa panahon ng proseso ng deposition. Ang paglaki ng mga dendrite ay kikilos tulad ng mga tinik, na tumutusok sa separator sa loob ng baterya, na nagiging sanhi ng isang maikling circuit at sa huli ay humahantong sa thermal runaway; Ang pretreatment ng mga negatibong electrodes na nakabatay sa silicon (tulad ng surface coating) ay umaasa sa inert na proteksyon sa kapaligiran. Kung wala ang inert na kapaligiran sa kapaligiran na ibinigay ng glove box, ang mga negatibong electrodes na nakabatay sa silikon ay madaling mag-react sa oxygen upang bumuo ng insulation layer sa panahon ng proseso ng pretreatment. Ang insulation layer na ito ay hahadlang sa paglipat ng mga electron, na lubos na binabawasan ang pagganap ng pag-charge at pagdiskarga ng baterya.
4. Suportahan ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga materyales na may mataas na enerhiya na density
Nagbibigay ang glove box ng napakalinis, walang oxygen, at walang tubig na kapaligiran. Ang mga high-performance, high-energy density na mga lithium battery na materyales ay sumasailalim sa isang serye ng mga eksperimento gaya ng material synthesis, pagbabago, at pagsubok sa loob ng glove box, pag-iwas sa interference mula sa oxygen at moisture sa hangin at tinitiyak ang katumpakan at pagiging maaasahan ng pang-eksperimentong data. Sa suporta ng glove box, maaaring tuklasin ng mga mananaliksik ang ugnayan sa pagitan ng istraktura at pagganap ng mga materyales nang mas malalim, patuloy na i-optimize ang komposisyon at proseso ng paghahanda ng mga materyales, at maglatag ng matatag na pundasyon para sa pagbuo ng mga materyales ng baterya ng lithium na may mas mataas na density ng enerhiya.
