Por que a fabricação de baterias de lítio não pode prescindir de um porta-luvas?
Os materiais das baterias de lítio têm três medos: medo do oxigênio, medo da umidade e medo da poluição.
Medo de oxigênio: Os materiais do eletrodo positivo das baterias de lítio, como o lítio ternário e o óxido de lítio-cobalto, têm propriedades químicas relativamente ativas e reagem quando entram em contato com o oxigênio. Este processo é semelhante à ferrugem do metal, onde o oxigênio corrói gradativamente a estrutura do material do eletrodo positivo, causando alterações em seu arranjo atômico interno e composição química, resultando em uma diminuição na eficiência da reação eletroquímica dentro da bateria de lítio. Como resultado, a quantidade de eletricidade que a bateria de lítio pode armazenar e liberar durante o carregamento e descarregamento diminui, o que chamamos de diminuição na capacidade da bateria de lítio. Isto afeta seriamente o desempenho geral e a resistência da bateria.
Medo da umidade: O transportador para o transporte de íons nas baterias de lítio é o eletrólito, que contém solventes orgânicos e sais de lítio. A umidade pode causar a hidrólise dos sais de lítio no eletrólito, produzindo substâncias corrosivas, como o ácido fluorídrico. Essas substâncias corroerão lentamente os eletrodos e outros componentes dentro da bateria de lítio. Com o tempo, a resistência dentro da bateria de lítio aumenta gradualmente, a eficiência de carga e descarga diminui e, como resultado, a vida útil da bateria de lítio é reduzida. O que é ainda mais perigoso é que o eletrodo negativo metálico de lítio tem alta atividade química e sofrerá uma violenta reação química ao entrar em contato com a água, liberando grande quantidade de gás hidrogênio e gerando calor extremamente elevado. No espaço limitado das baterias de lítio, é extremamente fácil causar incêndios, ameaçando seriamente a segurança pessoal e a segurança dos equipamentos dos usuários.
Medo da poluição: Os requisitos de limpeza do ambiente dentro das baterias de lítio são quase rigorosos e mesmo pequenas partículas de poeira ou outras impurezas misturadas podem causar consequências graves. Como a poeira e as impurezas são principalmente condutoras, quando entram em uma bateria de lítio, podem formar um caminho condutor inesperado entre os eletrodos positivo e negativo, causando um curto-circuito local na bateria. Assim que ocorrer um curto-circuito, a corrente dentro da bateria aumentará instantaneamente, gerando uma grande quantidade de calor, acelerando o envelhecimento e danos aos materiais internos da bateria e, em casos graves, pode causar fuga térmica, levando à ignição e combustão da bateria de lítio.
Como os porta-luvas podem resolver esses problemas?
O O porta-luvas resolve o problema dos materiais dos eletrodos positivos terem medo de oxigênio e umidade, construindo um espaço selado e isolado do ar externo, preenchendo-o com gás inerte e purificando o gás dentro da caixa por meio de circulação infinita.
Os porta-luvas são geralmente feitos de aço inoxidável como material da caixa, que é durável e não deforma; A soldagem perfeita elimina lacunas de emenda, e a estrutura de vedação inclui várias tiras de vedação e interfaces de luvas seladas, criando um espaço isolado do exterior e evitando que oxigênio e umidade penetrem no porta-luvas vindo de fora.
Dentro do porta-luvas serão preenchidos gases inertes como argônio e nitrogênio. Estes gases inertes possuem propriedades químicas estáveis e dificilmente reagem com outras substâncias. Desta forma, materiais de eletrodos positivos, como lítio ternário e óxido de cobalto de lítio, não entrarão em contato com oxigênio oxidante durante o processamento, armazenamento ou montagem em um porta-luvas, evitando a reação de 'ferrugem e deterioração' semelhante à ferrugem do metal, garantindo a estabilidade da eficiência da reação eletroquímica interna das baterias de lítio, mantendo a capacidade normal, o desempenho geral e a durabilidade das baterias de lítio.
O sistema de purificação de circulação do porta-luvas pode circular e filtrar continuamente o gás dentro da caixa, purificar a água e o oxigênio nela contidos e manter o conteúdo de água e oxigênio na caixa <1ppm. Isso também evita que o eletrólito entre em contato com a água dentro do porta-luvas, evitando assim a hidrólise dos sais de lítio para produzir ácido fluorídrico corrosivo e outras substâncias, protegendo efetivamente os eletrodos e componentes internos das baterias de lítio contra corrosão e prolongando a vida útil das baterias de lítio.
O filtro de alta eficiência (HEPA) e outros equipamentos no porta-luvas podem filtrar pequenas partículas de poeira no gás, o que torna quase impossível a entrada de poeira ou impurezas no interior das baterias de lítio durante a pesquisa e desenvolvimento ou produção.
Os porta-luvas podem integrar revestimento, embalagem e outros equipamentos para obter uma produção completa, de materiais a baterias. Os porta-luvas não são simplesmente “caixas”, mas a infraestrutura para a fabricação de baterias de lítio: para a produção de baterias de lítio, são proteções de segurança para evitar a deterioração do material e riscos de explosão; Para a pesquisa e desenvolvimento de baterias de lítio, é um terreno fértil para a inovação, impulsionando avanços em baterias de alta densidade energética; Cada linha de produção automatizada de baterias de metal de lítio tem a sombra de porta-luvas.
