På bakgrunn av rask utvikling av nye energikjøretøyer, energilagringssystemer og forbrukerelektronikk, har litiumbatterier, som viktige energibærere, høye krav til materialstabilitet, miljøfølsomhet og sikkerhet i sine produksjonsprosesser. Hanskebokser , med sin nøyaktige kontroll over miljøet, har blitt viktig utstyr i forsknings- og produksjonsprosessen av litiumbatterier.
1、 Hvorfor trenger produsenter av litiumbatterier hanskebokser?
Elektrodematerialene (som litiumkoboltoksid, ternære materialer, litiumjernfosfat) og elektrolyttene (som inneholder brennbare organiske løsningsmidler) i litiumbatterier er ekstremt følsomme for luft, fuktighet og temperatur: for eksempel gjør den kjemiske aktiviteten til det positive elektrodematerialet det lett å oksidere i luft, og du kan forårsake brannnedbryting av litium; Rike litiummanganbaserte materialer må være strengt isolert fra oksygen for å forhindre strukturell kollaps; Selv om litiumjernfosfat har høy stabilitet, kan det gjennomgå hydrolyse i fuktige omgivelser. Så produksjonsprosessen for litiumbatterier må utføres i et atmosfæremiljø som strengt kan kontrollere vann og oksygen. Hanskebokser med litiumbatteri kan gi et presist og kontrollerbart miljø med inert atmosfære.
2、 Rollen til hanskebokser i produksjon av litiumbatterier
Hanskerommet løser mange problemer i produksjon av litiumbatterier ved å skape et inert atmosfæremiljø (som nitrogen, argon) og fuktighetskontroll:
1. Forhindre oksidasjon og forurensning av materialer
I prosessen med å tilberede positive elektrodematerialer, fra blanding av råmaterialer til sintring, kan hanskerommet gi et oksygenfritt miljø, og effektivt unngå oksidasjon av metallpulver som kobolt og nikkel. I blandingsprosessen, hvis de utsettes for oksygen, vil noen metaller oksidere først, noe som resulterer i ujevn materialsammensetning og påvirker elektrodeytelsen. Under sintringsprosessen er reaksjonsaktiviteten mellom materialet og oksygen høyere i høytemperaturmiljøer. Funksjonen til hanskerommet for å isolere oksygen kan sikre integriteten til elektrodestrukturen, garantere kvaliteten på det positive elektrodematerialet og dermed forbedre den generelle ytelsen til batteriet.
2. Sørg for sikkerheten til elektrolytten
Forberedelsen, belegget og pakkingen av elektrolytten fullføres i en hanskeboks, som kan isolere eksternt oksygen og fuktighet. Når de organiske løsningsmidlene i elektrolytten kommer i kontakt med fuktighet, kan det oppstå hydrolysereaksjoner, som endrer sammensetningen av elektrolytten og reduserer ytelsen. Samtidig kan det inerte atmosfæremiljøet i hanskerommet også fortsette å spille en rolle i belegg- og pakkingsprosessen. For noen nye faste elektrolytter, som sulfidsystemer, er deres følsomhet for luft ekstremt høy, og selv ekstremt små mengder luftkontakt kan føre til en betydelig reduksjon i ytelsen. Derfor må hele prosessen fra syntese til pakking gjennomføres i et hanskerom for å redusere eksplosjonsfaren og sikre sikkerheten i produksjonsprosessen.
3. Kontroller den negative elektrodereaksjonsaktiviteten
Avsetningen av litiummetall-negativ elektrode må utføres i et miljø med ultralav fuktighet og oksygen for å forhindre dendrittdannelse av litiummetall under avsetningsprosessen. Veksten av dendritter vil virke som torner, trenge gjennom separatoren inne i batteriet, forårsake kortslutning og til slutt føre til termisk løping; Forbehandlingen av silisiumbaserte negative elektroder (som overflatebelegg) er avhengig av beskyttelse mot inert atmosfære. Uten det inerte atmosfæremiljøet som tilbys av hanskerommet, er silisiumbaserte negative elektroder tilbøyelige til å reagere med oksygen for å danne et isolasjonslag under forbehandlingsprosessen. Dette isolasjonslaget vil hindre overføringen av elektroner, og redusere batteriets lade- og utladningsytelse.
4. Støtte forskning og utvikling av materialer med høy energitetthet
Hanskerommet gir en svært ren, oksygenfri og vannfri atmosfære. Litiumbatterimaterialer med høy ytelse og høy energitetthet gjennomgår en rekke eksperimenter som materialsyntese, modifikasjon og testing inne i hanskerommet, og unngår forstyrrelser fra oksygen og fuktighet i luften og sikrer nøyaktigheten og påliteligheten til eksperimentelle data. Med støtte fra hanskerommet kan forskere utforske forholdet mellom strukturen og ytelsen til materialer dypere, kontinuerlig optimalisere sammensetningen og forberedelsesprosessen av materialer, og legge et solid grunnlag for utvikling av litiumbatterimaterialer med høyere energitetthet.
