Na pozadí rýchleho vývoja nových energetických vozidiel, systémov na skladovanie energie a spotrebnej elektroniky majú lítiové batérie ako dôležité nosiče energie vysoké požiadavky na materiálovú stabilitu, environmentálnu citlivosť a bezpečnosť vo svojich výrobných procesoch. Rukavicové skrinky sa vďaka svojej presnej kontrole životného prostredia stali dôležitým vybavením v procese výskumu a výroby lítiových batérií.
1、 Prečo výrobcovia lítiových batérií potrebujú odkladacie skrinky?
Materiály elektród (ako je oxid lítno-kobaltový, ternárne materiály, fosforečnan lítno-železitý) a elektrolyty (obsahujúce horľavé organické rozpúšťadlá) lítiových batérií sú mimoriadne citlivé na vzduch, vlhkosť a teplotu: napríklad chemická aktivita materiálu kladnej elektródy uľahčuje oxidáciu na vzduchu a oxid lítno-kobaltnatý môže spôsobiť požiar v dôsledku tepelného rozkladu; Bohaté materiály na báze lítium-mangánu musia byť prísne izolované od kyslíka, aby sa zabránilo kolapsu štruktúry; Hoci má fosforečnan lítno-železitý vysokú stabilitu, vo vlhkom prostredí môže podliehať hydrolýze. Takže výrobný proces lítiových batérií sa musí vykonávať v atmosfére, ktorá môže prísne kontrolovať vodu a kyslík. Príručné boxy na lítiové batérie môžu poskytnúť presné a kontrolovateľné prostredie inertnej atmosféry.
2、 Úloha rukavíc pri výrobe lítiových batérií
Odkladacia schránka rieši mnohé problémy pri výrobe lítiových batérií vytvorením prostredia inertnej atmosféry (ako je dusík, argón) a reguláciou vlhkosti:
1. Zabráňte oxidácii materiálu a znečisteniu
V procese prípravy pozitívnych elektródových materiálov, od miešania surovín až po spekanie, môže rukavicová skrinka poskytnúť prostredie bez kyslíka, čím sa účinne zabráni oxidácii kovových práškov, ako je kobalt a nikel. V procese miešania, ak sú vystavené kyslíku, niektoré kovy najskôr oxidujú, čo má za následok nerovnomerné zloženie materiálu a ovplyvňuje výkon elektródy. Počas procesu spekania je reakčná aktivita medzi materiálom a kyslíkom vyššia vo vysokoteplotnom prostredí. Funkcia príručnej skrinky na izoláciu kyslíka môže zabezpečiť integritu štruktúry elektródy, zaručiť kvalitu materiálu kladnej elektródy, a tým zlepšiť celkový výkon batérie.
2. Zabezpečte bezpečnosť elektrolytu
Príprava, nanášanie a balenie elektrolytu sú dokončené v odkladacej skrinke, ktorá dokáže izolovať vonkajší kyslík a vlhkosť. Keď sa organické rozpúšťadlá v elektrolyte dostanú do kontaktu s vlhkosťou, môže dôjsť k hydrolytickým reakciám, ktoré menia zloženie elektrolytu a znižujú jeho výkon. V rovnakom čase môže prostredie inertnej atmosféry príručnej skrinky naďalej zohrávať úlohu v procese poťahovania a balenia. Pre niektoré nové pevné elektrolyty, ako sú sulfidové systémy, je ich citlivosť na vzduch extrémne vysoká a dokonca aj extrémne malé množstvá kontaktu so vzduchom môžu viesť k výraznému zníženiu ich výkonu. Preto musí byť celý proces od syntézy až po balenie dokončený v odkladacej skrinke, aby sa znížilo riziko výbuchu a zabezpečila bezpečnosť výrobného procesu.
Nanášanie zápornej elektródy lítiového kovu sa musí vykonávať v prostredí s ultranízkou vlhkosťou a bez kyslíka, aby sa zabránilo tvorbe dendritu kovového lítia počas procesu nanášania. Rast dendritov bude pôsobiť ako tŕne, preniknú cez separátor vo vnútri batérie, spôsobia skrat a v konečnom dôsledku vedú k tepelnému úniku; Predúprava záporných elektród na báze kremíka (ako je povrchová úprava) sa spolieha na ochranu inertnou atmosférou. Bez prostredia inertnej atmosféry, ktoré poskytuje odkladacia skrinka, sú záporné elektródy na báze kremíka náchylné reagovať s kyslíkom za vzniku izolačnej vrstvy počas procesu predbežnej úpravy. Táto izolačná vrstva bude brániť prenosu elektrónov, čím výrazne zníži výkon nabíjania a vybíjania batérie.
4. Podporovať výskum a vývoj materiálov s vysokou energetickou hustotou
Odkladacia schránka poskytuje vysoko čistú atmosféru bez kyslíka a vody. Vysokovýkonné materiály lítiových batérií s vysokou hustotou energie prechádzajú sériou experimentov, ako je syntéza materiálu, modifikácia a testovanie vo vnútri príručnej skrinky, čím sa zabráni rušeniu kyslíkom a vlhkosťou vo vzduchu a zabezpečí sa presnosť a spoľahlivosť experimentálnych údajov. S podporou príručnej skrinky môžu výskumníci hlbšie preskúmať vzťah medzi štruktúrou a výkonom materiálov, neustále optimalizovať zloženie a proces prípravy materiálov a položiť pevný základ pre vývoj materiálov lítiových batérií s vyššou hustotou energie.
