리튬 배터리 소재에는 산소에 대한 두려움, 습기에 대한 두려움, 오염에 대한 두려움이라는 세 가지 두려움이 있습니다.
산소에 대한 두려움: 삼원 리튬, 리튬 코발트 산화물과 같은 리튬 배터리의 양극 재료는 상대적으로 활성인 화학적 특성을 가지며 산소와 접촉할 때 반응합니다. 이 과정은 산소가 양극재의 구조를 점차적으로 침식해 내부 원자 배열과 화학적 조성의 변화를 일으키고 결과적으로 리튬 배터리 내부의 전기화학 반응 효율이 감소하는 금속 녹과 유사한 현상입니다. 결과적으로, 리튬 배터리가 충전 및 방전 과정에서 저장하고 방출할 수 있는 전기량이 감소하게 되는데, 이를 리튬 배터리의 용량 감소라고 합니다. 이는 배터리의 전반적인 성능과 내구성에 심각한 영향을 미칩니다.
습기에 대한 두려움: 리튬 배터리에서 이온 전달을 위한 운반체는 유기 용매와 리튬염을 포함하는 전해질입니다. 습기로 인해 전해질의 리튬염이 가수분해되어 불화수소산과 같은 부식성 물질이 생성될 수 있습니다. 이러한 물질은 리튬 배터리 내부의 전극과 기타 구성 요소를 천천히 부식시킵니다. 시간이 지남에 따라 리튬 배터리 내부의 저항이 점차 증가하고, 충방전 효율이 감소하며, 결과적으로 리튬 배터리의 수명이 단축됩니다. 더욱 위험한 것은 금속 리튬 음극은 화학적 활성이 높아 물과 접촉하면 격렬한 화학 반응을 일으켜 다량의 수소 가스를 방출하고 극도로 높은 열을 발생시킨다는 점입니다. 리튬 배터리의 제한된 공간에서는 화재가 발생하기가 매우 쉽고 사용자의 개인 안전과 장비 안전을 심각하게 위협합니다.
오염에 대한 두려움: 리튬 배터리 내부 환경에 대한 청결 요구 사항은 거의 엄격하며 작은 먼지 입자나 기타 불순물이 섞여 있어도 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 먼지와 불순물은 대부분 전도성이기 때문에 리튬 배터리에 들어가면 양극과 음극 사이에 예상치 못한 전도성 경로가 형성되어 배터리에 국부적인 단락이 발생할 수 있습니다. 단락이 발생하면 배터리 내부의 전류가 순간적으로 증가하여 많은 양의 열이 발생하고, 배터리 내부 소재의 노화 및 손상이 가속화되며, 심할 경우 열폭주가 발생하여 리튬 배터리의 발화 및 연소가 발생할 수 있습니다.
글로브 박스는 이러한 문제를 어떻게 해결할 수 있습니까?
그만큼 글러브박스는 외부공기와 차단된 밀폐공간을 구성하고, 그 안에 불활성가스를 채우고, 무한순환을 통해 박스 내부의 가스를 정화함으로써 산소와 습기를 두려워하는 양극재의 문제점을 해결한 제품입니다.
글로브 박스는 일반적으로 내구성이 뛰어나고 변형되지 않는 상자 재질로 스테인레스 스틸로 만들어집니다. 이음매 없는 용접으로 접합 간격을 없애고 밀봉 구조에 여러 개의 밀봉 스트립과 밀봉된 장갑 인터페이스가 포함되어 있어 외부와 격리된 공간을 만들고 산소와 습기가 외부에서 글로브 박스로 스며드는 것을 방지합니다.
글러브 박스 내부에는 아르곤, 질소 등의 불활성 가스가 채워집니다. 이러한 불활성 가스는 안정적인 화학적 특성을 가지며 다른 물질과 거의 반응하지 않습니다. 이러한 방식으로 삼원 리튬 및 리튬 코발트 산화물과 같은 양극 재료는 글러브 박스에서 처리, 보관 또는 조립하는 동안 산화 산소와 접촉하지 않아 금속 녹과 유사한 '녹 및 열화' 반응을 피하고 리튬 배터리의 내부 전기 화학 반응 효율의 안정성을 보장하며 리튬 배터리의 정상적인 용량, 전체 성능 및 내구성을 유지합니다.
글로브 박스의 순환 정화 시스템은 상자 내부의 가스를 지속적으로 순환 및 필터링하고 물과 산소를 정화하며 상자의 물과 산소 함량을 <1ppm으로 유지할 수 있습니다. 이는 또한 글로브 박스 내부의 전해질이 물과 접촉하는 것을 방지함으로써 리튬염의 가수분해를 방지하여 부식성 불산 및 기타 물질을 생성하여 리튬 배터리의 전극과 내부 부품을 부식으로부터 효과적으로 보호하고 리튬 배터리의 수명을 연장시킵니다.
글러브 박스에 있는 고효율 필터(HEPA)와 기타 장비는 가스 중의 작은 먼지 입자를 걸러낼 수 있어 연구 개발이나 생산 과정에서 먼지나 불순물이 리튬 배터리 내부로 들어가는 것이 거의 불가능합니다.
글러브 박스는 코팅, 포장 및 기타 장비를 통합하여 재료부터 배터리까지 원스톱 생산을 달성할 수 있습니다. 글러브 박스는 단순한 '박스'가 아니라 리튬 배터리 제조를 위한 인프라입니다. 리튬 배터리 생산의 경우 재료 품질 저하 및 폭발 위험을 방지하는 안전 장치입니다. 리튬 배터리 연구 및 개발의 경우 혁신의 온상이며 고에너지 밀도 배터리의 획기적인 발전을 주도합니다. 리튬 금속 배터리의 모든 자동화 생산 라인에는 글로브 박스의 그림자가 있습니다.
