วิธีเลือกกล่องถุงมือแบตเตอรี่ลิเธียม

ในด้านการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม อุปกรณ์ที่ดูเหมือนธรรมดาแต่สำคัญยิ่งอย่าง “กล่องถุงมือ” กำลังกลายเป็นเครื่องมือหลักในการรับประกันประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี กล่องถุงมือสร้างสภาพแวดล้อมที่บริสุทธิ์เป็นพิเศษด้วยการแยกความชื้น ออกซิเจน และสิ่งเจือปนออกจากอากาศ ให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับการสังเคราะห์วัสดุอิเล็กโทรด การเตรียมอิเล็กโทรไลต์ การประกอบแบตเตอรี่ และการทดสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม บทความนี้จะวิเคราะห์คุณค่าทางเทคนิคและตรรกะการใช้งานของกล่องถุงมือแบตเตอรี่ลิเธียมในสามแง่มุม ได้แก่ ความหมาย ฟังก์ชันหลัก และกลยุทธ์การเลือกใช้

1、ลิเธียมคืออะไรกล่องใส่แบตเตอรี่

กล่องถุงมือแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุปกรณ์ที่ปิดสนิท ตัวกล่องทำจากสเตนเลสสตีลหรืออะคริลิกใส ส่วนต่อประสานการใช้งานกับถุงมือ และระบบฟอกก๊าซ ควบคุมปริมาณออกซิเจนภายในให้น้อยกว่า 1 พีพีเอ็ม และความชื้นให้น้อยกว่า 0.1 พีพีเอ็ม โครงสร้างหลักประกอบด้วย:

· ตัวกล่องปิดผนึกสองชั้น: ตัวกล่องหลักถูกแยกออกจากห้องเปลี่ยนผ่าน และก่อนการใช้งาน จะมีการปั๊มสุญญากาศและเติมก๊าซเฉื่อยเพื่อลดความเสี่ยงในการปนเปื้อนข้ามได้ 90% ยกตัวอย่างเช่น ในขั้นตอนการฉีดอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การทำให้ห้องเปลี่ยนผ่านบริสุทธิ์ด้วยวงจรสามารถลดการซึมของน้ำจากค่าด้านสิ่งแวดล้อม (ประมาณ 20,000 พีพีเอ็ม) ให้เหลือน้อยกว่า 0.1 พีพีเอ็ม

· ส่วนต่อประสานการใช้งานถุงมือ: ประกอบไปด้วยถุงมือไนไตรล์หรือลาเท็กซ์ 2-4 คู่ เส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. สามารถรองรับอุปกรณ์ทดลองทั่วไปได้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถปฏิบัติงานที่ละเอียดอ่อน เช่น การตัดอิเล็กโทรดและการหุ้มห่อหุ้มผ่านถุงมือ เพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับสารอันตราย

· ระบบการกรอง: ตะแกรงโมเลกุลาร์จะดูดซับความชื้น ตัวเร่งปฏิกิริยาจะย่อยสลายออกซิเจน และการใช้พัดลมหมุนเวียนร่วมกันทำให้ได้การกรองก๊าซแบบไดนามิก อุปกรณ์มาตรฐานสามารถลดปริมาณออกซิเจนในกล่องขนาด 875 มม. x 480 มม. x 500 มม. จาก 21% เหลือน้อยกว่า 1 พีพีเอ็ม และความชื้นจากค่าสิ่งแวดล้อมเหลือน้อยกว่า 0.1 พีพีเอ็ม ภายใน 2 ชั่วโมง

2、ฟังก์ชันหลัก

การป้องกันวัสดุ: การปิดกั้นห่วงโซ่ปฏิกิริยาเคมี

การวัสดุอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียม (เช่น ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ กราไฟต์) และอิเล็กโทรไลต์มีความไวต่อความชื้นและออกซิเจนอย่างมาก ยกตัวอย่างเช่น ขั้วลบโลหะลิเธียมจะเกิดเป็นลิเธียมออกไซด์เมื่อสัมผัสกับอากาศเพียง 10 นาที ส่งผลให้สูญเสียสารออกฤทธิ์ ลิโพเอฟ6 ในอิเล็กโทรไลต์จะสลายตัวเมื่อสัมผัสกับความชื้น ก่อให้เกิด เอชเอฟ ซึ่งกัดกร่อนวัสดุอิเล็กโทรดและทำให้แผ่นเมมเบรนโซลิดอิเล็กโทรไลต์อินเทอร์เฟซ (เซอิ) เสียหาย กล่องถุงมือรักษาปริมาณออกซิเจนน้อยกว่า 1 พีพีเอ็ม และความชื้นน้อยกว่า 0.1 พีพีเอ็ม จึงเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่จาก 800 เท่าเป็น 1,200 เท่า และลดอัตราการเสื่อมสภาพของความจุจาก 8% ต่อปีเหลือ 2%

ความแม่นยำของกระบวนการ: เพิ่มความสม่ำเสมอของการผลิต

ในกระบวนการเตรียมอิเล็กโทรดเพสต์ กล่องถุงมือจะป้องกันไม่ให้สารออกฤทธิ์ทำปฏิกิริยากับอากาศ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเพสต์มีความสม่ำเสมอ และลดความคลาดเคลื่อนของความหนาของอิเล็กโทรดจาก ±5 ไมโครเมตร เป็น ±2 ไมโครเมตร ในขั้นตอนการประกอบแบตเตอรี่ กล่องถุงมือจะช่วยสนับสนุนการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องเคลือบและเครื่องฉีด ซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานต่อกิกะวัตต์ชั่วโมงจาก 15 ล้านหยวนเหลือ 8 ล้านหยวน และเพิ่มอัตราผลผลิตจาก 88% เป็น 94%

การควบคุมความปลอดภัย: การลดความเสี่ยงในกระบวนการ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์โลหะผสมไทเทเนียมจำเป็นต้องใช้การแยกออกซิเจนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและความเปราะบางของรอยเชื่อม ตัวเรือนแบตเตอรี่ที่เชื่อมอยู่ในกล่องถุงมือมีความแข็งแรงแรงดึงเพิ่มขึ้นจาก 600 เมกะปาสคาล เป็น 800 เมกะปาสคาล และความแข็งแรงของโครงสร้างเพิ่มขึ้น 30% ในบรรจุภัณฑ์สเตนต์หัวใจที่ปลอดเชื้อ กล่องถุงมือนี้เมื่อใช้ร่วมกับระบบกรอง แผ่นกรองเฮป้า (ประสิทธิภาพการกรองอนุภาค 99.97%) ช่วยลดอัตราการปนเปื้อนของจุลินทรีย์จาก 0.3% เหลือ 0.01% ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อหลังการผ่าตัดได้อย่างมาก

3、วิธีเลือกกล่องเก็บถุงมือ

ตรงตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

บรรยากาศก๊าซ: ปริมาณออกซิเจนในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนควรน้อยกว่า 1 พีพีเอ็ม และปริมาณความชื้นควรน้อยกว่า 0.1 พีพีเอ็ม สำหรับการวิจัยแบตเตอรี่โซลิดสเตต อาจต้องใช้ส่วนผสมของอาร์กอนและคาร์บอนไดออกไซด์

การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น: การอบชุบวัสดุอิเล็กโทรดด้วยอุณหภูมิสูงต้องใช้สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิ 300°C กล่องถุงมือต้องติดตั้งโมดูลทำความร้อนไฟฟ้าและระบบระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว

ความเข้ากันได้ในการทำงาน

ขนาดกล่อง: ขนาดเล็ก (50×80×50 ซม.) เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่าง ขนาดกลาง (80×120×100 ซม.) รองรับการเตรียมและประกอบอิเล็กโทรด ขนาดใหญ่ (120×180×150 ซม.) สามารถผสานเครื่องบรรจุและเครื่องเคลือบเพื่อสร้างสายการผลิตอัตโนมัติ

วัสดุของถุงมือ: ถุงมือไนไตรล์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีและเหมาะสำหรับการใช้งานอิเล็กโทรไลต์ ถุงมือลาเท็กซ์มีความยืดหยุ่นสูงและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ละเอียด เช่น การตัดอิเล็กโทรด

การตรวจสอบพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ

ความสามารถในการฟอกอากาศ: อัตราการไหลของพัดลมหมุนเวียนควรอยู่ที่ ≥ 10 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง และถึงระดับสภาพแวดล้อมเป้าหมายภายใน 2 ชั่วโมง จากการทดสอบอุปกรณ์ของแบรนด์หนึ่ง พบว่ากล่องขนาด 875 มม. × 480 มม. × 500 มม. สามารถฟอกอากาศจากค่าสภาพแวดล้อมถึงค่าเป้าหมายได้ภายในเวลาเพียง 1.5 ชั่วโมง

ประสิทธิภาพการปิดผนึก: อัตราการรั่วไหลควรน้อยกว่า 0.05% ปริมาตรต่อชั่วโมง และผลการทดสอบการลดทอนแรงดันควรแสดงให้เห็นว่าลดลง ≤ 0.03% ภายใน 24 ชั่วโมง อุปกรณ์ที่ออกแบบด้วยโอริงสุญญากาศมีอายุการใช้งานการปิดผนึกนานถึง 10 ปีหรือมากกว่า