Prečo sa výroba lítiových batérií nezaobíde bez príručnej skrinky?
Materiály lítiových batérií majú tri obavy: strach z kyslíka, strach z vlhkosti a strach zo znečistenia.
Bojí sa kyslíka: Materiály kladných elektród lítiových batérií, ako je ternárny lítium a oxid kobaltnatý, majú relatívne aktívne chemické vlastnosti a reagujú, keď prídu do kontaktu s kyslíkom. Tento proces je podobný hrdzaveniu kovov, kde kyslík postupne eroduje štruktúru materiálu kladnej elektródy, čo spôsobuje zmeny v jeho vnútornom atómovom usporiadaní a chemickom zložení, čo vedie k zníženiu účinnosti elektrochemickej reakcie vo vnútri lítiovej batérie. V dôsledku toho klesá množstvo elektriny, ktorú dokáže lítiová batéria uložiť a uvoľniť počas nabíjania a vybíjania, čo nazývame pokles kapacity lítiovej batérie. To vážne ovplyvňuje celkový výkon a výdrž batérie.
Strach z vlhkosti: Nosičom pre transport iónov v lítiových batériách je elektrolyt, ktorý obsahuje organické rozpúšťadlá a soli lítia. Vlhkosť môže spôsobiť hydrolýzu lítiových solí v elektrolyte za vzniku korozívnych látok, ako je kyselina fluorovodíková. Tieto látky budú pomaly korodovať elektródy a ďalšie komponenty vo vnútri lítiovej batérie. Postupom času sa odpor vo vnútri lítiovej batérie postupne zvyšuje, účinnosť nabíjania a vybíjania klesá a v dôsledku toho sa skracuje životnosť lítiovej batérie. Ešte nebezpečnejšie je, že kovová lítiová negatívna elektróda má vysokú chemickú aktivitu a pri kontakte s vodou podstúpi prudkú chemickú reakciu, pričom uvoľní veľké množstvo plynného vodíka a generuje extrémne vysoké teplo. V obmedzenom priestore lítiových batérií je mimoriadne ľahké spôsobiť požiare, ktoré vážne ohrozujú osobnú bezpečnosť a bezpečnosť zariadení používateľov.
Bojím sa znečistenia: Požiadavky na čistotu prostredia vo vnútri lítiových batérií sú takmer prísne a dokonca aj drobné prachové častice alebo iné nečistoty primiešané do nich môžu spôsobiť vážne následky. Pretože prach a nečistoty sú väčšinou vodivé, keď sa dostanú do lítiovej batérie, môžu vytvoriť neočakávanú vodivú cestu medzi kladnou a zápornou elektródou, čo spôsobí lokálny skrat v batérii. Akonáhle dôjde ku skratu, prúd vo vnútri batérie sa okamžite zvýši, generuje veľké množstvo tepla, urýchľuje starnutie a poškodenie vnútorných materiálov batérie a v závažných prípadoch môže spôsobiť tepelný únik, čo vedie k vznieteniu a spáleniu lítiovej batérie.
Ako môžu odkladacie skrinky vyriešiť tieto problémy?
The odkladacia skrinka rieši problém materiálov s kladnými elektródami, ktoré sa boja kyslíka a vlhkosti, vytvorením utesneného priestoru izolovaného od vonkajšieho vzduchu, naplnením inertným plynom a čistením plynu vo vnútri skrinky nekonečnou cirkuláciou.
Schránky na rukavice sú vo všeobecnosti vyrobené z nehrdzavejúcej ocele ako materiálu krabice, ktorý je odolný a nedeformuje sa; Bezšvové zváranie eliminuje spojovacie medzery a tesniaca štruktúra obsahuje viaceré tesniace pásiky a utesnené rozhrania rukavíc, čím sa vytvára priestor izolovaný zvonku a zabraňuje sa prenikaniu kyslíka a vlhkosti do príručnej skrinky zvonku.
Vo vnútri príručnej skrinky sa naplnia inertné plyny ako argón a dusík. Tieto inertné plyny majú stabilné chemické vlastnosti a takmer nereagujú s inými látkami. Týmto spôsobom materiály s kladnými elektródami, ako je ternárny lítium a oxid kobaltnatý, neprídu do kontaktu s oxidačným kyslíkom počas spracovania, skladovania alebo montáže v odkladacej skrinke, čím sa zabráni „hrdzaveniu a zhoršeniu“ reakcie podobnej hrdzaveniu kovu, čím sa zabezpečí stabilita vnútornej elektrochemickej reakcie lítiových batérií, zachová sa normálna kapacita, celkový výkon a výdrž lítiových batérií.
Cirkulačný čistiaci systém príručnej skrinky môže nepretržite cirkulovať a filtrovať plyn vo vnútri skrinky, čistiť vodu a kyslík v nej a udržiavať obsah vody a kyslíka v skrinke <1 ppm. To tiež zabraňuje kontaktu elektrolytu s vodou vo vnútri príručnej skrinky, čím sa bráni hydrolýze lítiových solí za vzniku korozívnej kyseliny fluorovodíkovej a iných látok, účinne chráni elektródy a vnútorné komponenty lítiových batérií pred koróziou a predlžuje životnosť lítiových batérií.
Vysokoúčinný filter (HEPA) a ďalšie vybavenie v príručnej skrinke dokáže odfiltrovať drobné prachové častice v plyne, čo prakticky znemožňuje vniknutie prachu alebo nečistôt do vnútra lítiových batérií počas výskumu, vývoja alebo výroby.
Rukavicové boxy môžu integrovať nátery, obaly a ďalšie vybavenie, aby sa dosiahla výroba na jednom mieste od materiálov až po batérie. Odkladacie skrinky nie sú len „škatuľky“, ale infraštruktúra na výrobu lítiových batérií: pri výrobe lítiových batérií sú to bezpečnostné kryty, ktoré zabraňujú znehodnoteniu materiálu a rizikám výbuchu; Pre výskum a vývoj lítiových batérií je to živná pôda pre inovácie, ktoré vedú k prelomom v oblasti batérií s vysokou hustotou energie; Každá automatizovaná výrobná linka na lítiové kovové batérie má tieň rukavíc.
