Tại sao việc sản xuất pin lithium không thể thực hiện được nếu không có hộp đựng găng tay?
Vật liệu pin lithium có ba nỗi sợ: sợ oxy, sợ ẩm và sợ ô nhiễm.
Sợ oxy: Các vật liệu điện cực dương của pin lithium, chẳng hạn như lithium ba cực và oxit lithium coban, có tính chất hóa học tương đối hoạt động và phản ứng khi chúng tiếp xúc với oxy. Quá trình này tương tự như rỉ sét kim loại, trong đó oxy dần dần ăn mòn cấu trúc của vật liệu điện cực dương, gây ra những thay đổi về cách sắp xếp nguyên tử bên trong và thành phần hóa học, dẫn đến giảm hiệu suất phản ứng điện hóa bên trong pin lithium. Kết quả là lượng điện mà pin lithium có thể lưu trữ và giải phóng trong quá trình sạc và xả giảm xuống, đó là điều mà chúng tôi gọi là sự giảm dung lượng của pin lithium. Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất tổng thể và độ bền của pin.
Sợ độ ẩm: Chất mang ion trong pin lithium là chất điện phân, chứa dung môi hữu cơ và muối lithium. Độ ẩm có thể khiến muối lithium trong chất điện phân bị thủy phân, tạo ra các chất ăn mòn như axit flohydric. Những chất này sẽ từ từ ăn mòn các điện cực và các bộ phận khác bên trong pin lithium. Theo thời gian, điện trở bên trong pin lithium tăng dần, hiệu suất sạc và xả giảm và tuổi thọ của pin lithium bị rút ngắn. Điều nguy hiểm hơn nữa là điện cực âm lithium kim loại có hoạt tính hóa học cao, khi tiếp xúc với nước sẽ xảy ra phản ứng hóa học dữ dội, giải phóng một lượng lớn khí hydro và sinh ra nhiệt lượng cực cao. Trong không gian hạn chế của pin lithium, cực kỳ dễ gây cháy nổ, đe dọa nghiêm trọng đến an toàn cá nhân và an toàn thiết bị của người sử dụng.
Sợ ô nhiễm: Yêu cầu về độ sạch đối với môi trường bên trong pin lithium gần như nghiêm ngặt, ngay cả những hạt bụi nhỏ hoặc các tạp chất khác trộn lẫn vào cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Do bụi và tạp chất chủ yếu có tính dẫn điện nên khi đi vào pin lithium, chúng có thể tạo thành đường dẫn điện không mong muốn giữa các điện cực dương và âm, gây ra đoản mạch cục bộ trong pin. Khi xảy ra đoản mạch, dòng điện bên trong pin sẽ tăng ngay lập tức, tạo ra một lượng nhiệt lớn, đẩy nhanh quá trình lão hóa và hư hỏng của vật liệu bên trong pin, đồng thời trong trường hợp nghiêm trọng có thể gây thoát nhiệt, dẫn đến bốc cháy và cháy pin lithium.
Hộp đựng găng tay có thể giải quyết những vấn đề này như thế nào?
các Hộp găng tay giải quyết vấn đề vật liệu điện cực dương sợ oxy và hơi ẩm bằng cách xây dựng một không gian kín cách ly với không khí bên ngoài, đổ đầy khí trơ vào đó và lọc khí bên trong hộp thông qua quá trình tuần hoàn vô hạn.
Hộp đựng găng tay thường được làm bằng thép không gỉ làm chất liệu hộp, bền và không bị biến dạng; Hàn liền mạch giúp loại bỏ các khoảng trống nối và cấu trúc bịt kín bao gồm nhiều dải niêm phong và giao diện găng tay bịt kín, tạo ra một không gian cách ly với bên ngoài và ngăn oxy và hơi ẩm thấm vào hộp găng tay từ bên ngoài.
Bên trong hộp đựng găng tay, các loại khí trơ như argon và nitơ sẽ được lấp đầy. Các khí trơ này có tính chất hóa học ổn định và hầu như không phản ứng với các chất khác. Bằng cách này, các vật liệu điện cực dương như lithium bậc ba và oxit coban lithium sẽ không tiếp xúc với oxy oxy hóa trong quá trình xử lý, bảo quản hoặc lắp ráp trong hộp găng tay, tránh phản ứng 'rỉ sét và hư hỏng' tương tự như rỉ sét kim loại, đảm bảo sự ổn định của hiệu quả phản ứng điện hóa bên trong của pin lithium, duy trì công suất bình thường, hiệu suất tổng thể và độ bền của pin lithium.
Hệ thống lọc tuần hoàn của hộp găng tay có thể liên tục lưu thông và lọc khí bên trong hộp, làm sạch nước và oxy trong đó, đồng thời duy trì hàm lượng nước và oxy trong hộp <1ppm. Điều này cũng ngăn chất điện phân tiếp xúc với nước bên trong hộp găng tay, từ đó ngăn chặn quá trình thủy phân muối lithium tạo ra axit flohydric ăn mòn và các chất khác, bảo vệ hiệu quả các điện cực và các bộ phận bên trong của pin lithium khỏi bị ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của pin lithium.
Bộ lọc hiệu suất cao (HEPA) và các thiết bị khác trong hộp găng tay có thể lọc các hạt bụi nhỏ trong khí, khiến bụi hoặc tạp chất gần như không thể xâm nhập vào bên trong pin lithium trong quá trình nghiên cứu và phát triển hoặc sản xuất.
Hộp găng tay có thể tích hợp lớp phủ, bao bì và các thiết bị khác để đạt được khả năng sản xuất một cửa từ vật liệu đến pin. Hộp đựng găng tay không chỉ đơn giản là 'hộp', mà là cơ sở hạ tầng sản xuất pin lithium: đối với sản xuất pin lithium, chúng là vật bảo vệ an toàn giúp ngăn ngừa hư hỏng vật liệu và nguy cơ cháy nổ; Đối với nghiên cứu và phát triển pin lithium, đây là nơi ươm mầm cho sự đổi mới, thúc đẩy những đột phá về pin mật độ năng lượng cao; Mỗi dây chuyền sản xuất pin kim loại lithium tự động đều có bóng của hộp đựng găng tay.
