1. Принцип работы перчаточного ящика
Theперчаточный ящикв основном состоит из основного корпуса коробки, переходной камеры, вакуумного насоса, системы очистки газа и системы управления и т. д. Принцип его работы заключается в создании среды, свободной от воды и кислорода, посредством ряда точных операций. Во-первых, вакуумный насос используется для извлечения воздуха из коробки, чтобы создать состояние вакуума, максимально минимизируя содержание водяного пара и кислорода внутри коробки и создавая благоприятные условия для последующей замены газа. При достижении определенной степени вакуума в коробку закачиваются инертные газы высокой чистоты, такие как азот и аргон. Эти инертные газы обладают стабильными химическими свойствами и не склонны вступать в реакцию с другими веществами, обеспечивая безопасную и стабильную среду для экспериментов и производства.
Для дальнейшего снижения содержания воды и кислорода внутри перчаточного бокса оборудована система очистки с циркуляцией газа. Инертный газ внутри бокса непрерывно циркулирует через систему очистки газа под действием циркуляционного вентилятора. Очистительная колонна в системе очистки обычно изготавливается из таких материалов, как молекулярные сита. Она похожа на эффективный "adsorber", который может эффективно адсорбировать влагу и кислород в газе.
2. Перчаточный ящик имеет множество применений при производстве твердотельных аккумуляторов.
（1）В процессах смешивания, перемешивания и взвешивания твердотельныхматериалы аккумулятора, перчаточный бокс играет незаменимую роль. Возьмем, к примеру, смешивание материалов. Материалы электродов и электролитные материалы твердотельных батарей часто состоят из нескольких компонентов, и равномерное смешивание этих компонентов имеет решающее значение для производительности батареи. В безводной и бескислородной среде, обеспечиваемой перчаточным боксом, процесс смешивания может предотвратить реакцию материалов с водой и кислородом извне. Например, при смешивании материалов, содержащих литий, если в нормальной среде литий склонен вступать в бурные реакции с водой и кислородом, образуя примеси, такие как гидроксид лития и оксид лития. Эти примеси изменят химический состав и структуру материалов, тем самым влияя на производительность батареи. В перчаточном боксе материалы могут быть полностью смешаны в чистой инертной газовой среде, обеспечивая равномерное распределение каждого компонента и обеспечивая высококачественную материальную основу для последующего производства батареи. В процессе взвешивания перчаточный бокс не менее важен. Точное взвешивание является предпосылкой для обеспечения точности дозирования материалов. Стабильная среда внутри перчаточного бокса может предотвратить поглощение материалами влаги или адсорбцию примесей из-за внешней влажности, потока воздуха и других факторов, тем самым обеспечивая точность взвешивания.
(2) Крепость безопасности для сборки аккумулятора После завершения обработки материала он переходит в стадию сборки аккумулятора. На этом этапе перчаточный бокс превращается в "крепость безопасности". В процессе сборки аккумулятора различные электродные материалы, электролиты и другие компоненты должны быть точно объединены вместе. Этот процесс имеет чрезвычайно высокие требования к окружающей среде и должен строго изолировать воду и кислород. Поскольку электродные материалы обычно обладают высокой активностью, например, аноды из литиевого металла, они чрезвычайно склонны к окислению на воздухе. После окисления он не только снижает проводимость электрода, но и изменяет его химический состав и структуру, что приводит к снижению емкости аккумулятора и сокращению срока службы. Между тем, если электролит (даже твердый электролит в твердотельных аккумуляторах может в определенной степени подвергаться воздействию воды и кислорода) вступает в контакт с водой, он может подвергнуться реакциям гидролиза, образуя кислотные вещества или другие вредные продукты. Эти продукты могут разъедать другие компоненты внутри аккумулятора, влияя на его производительность и стабильность.
(3) Надежный помощник для тестирования производительности После завершения производства твердотельных аккумуляторов тестирование производительности является важным шагом в оценке их качества и производительности, и перчаточный бокс является надежным "помощником" в этом процессе. Тестирование производительности должно проводиться в стабильной и контролируемой среде, чтобы гарантировать точность и надежность результатов испытаний. Перчаточный бокс может точно соответствовать этому требованию. При проведении испытаний заряда и разряда твердотельных аккумуляторов влага и кислород в окружающей среде могут мешать процессу зарядки и разрядки аккумуляторов. Влага может вызывать побочные реакции внутри аккумулятора, потребляя активные вещества аккумулятора и ускоряя снижение емкости аккумулятора. Кислород может вступать в реакции окисления с электродными материалами в аккумуляторе, влияя на производительность электродов и, в свою очередь, на точность кривой заряда-разряда. Проведение испытаний заряда и разряда в перчаточном боксе устраняет помехи воды и кислорода, которые могут действительно отражать производительность заряда и разряда аккумулятора. Полученные данные более точны и надежны, обеспечивая прочную основу для оценки производительности и оптимизации аккумулятора. При проведении испытаний на циклический срок службы аккумулятора стабильная среда также имеет решающее значение. Если испытательная среда нестабильна, например, значительные колебания таких параметров, как температура и влажность, это приведет к тому, что аккумулятор будет подвергаться воздействию в разной степени в различные периоды цикла, что приведет к отклонениям в результатах испытаний и сделает невозможной точную оценку фактического срока службы аккумулятора.
3. Как выбрать перчаточный ящик
（1）Свойство герметизации: свойство герметизации является одной из основных эксплуатационных характеристик перчаточных боксов. Хорошая герметичность может обеспечить стабильность среды внутри перчаточного бокса и предотвратить попадание внешнего воздуха, влаги и загрязнений. При выборе перчаточного бокса вы можете оценить его герметичность, проверив структуру герметизации продукта, уплотнительные материалы, отчеты об испытаниях и т. д. Некоторые перчаточные боксы используют конструкцию вакуумного уплотнения с уплотнительным кольцом, что позволяет достичь хорошего эффекта герметизации.
（2）Система фильтрации: Система фильтрации также имеет решающее значение для производительности перчаточного ящика. Она может удалять пыль, влагу и кислород из перчаточного ящика, поддерживая внутреннюю среду чистой и незапятнанной. Эффективность и срок службы системы фильтрации являются ключевыми показателями, на которых необходимо сосредоточиться. В то же время необходимо понимать цикл обслуживания и замены системы фильтрации, чтобы хорошо выполнять работу по обслуживанию и управлению в процессе использования.
（3）Простота эксплуатации: Простота эксплуатации напрямую влияет на эффективность работы и удобство использования. При выборе перчаточного бокса необходимо учитывать, являются ли положение и размер рабочего порта подходящими и удобными для эксплуатации. Некоторые перчаточные боксы также оснащены системами освещения, стойками для инструментов и другими аксессуарами, все из которых могут повысить удобство эксплуатации. Кроме того, система управления перчаточным боксом также должна быть простой и понятной, легкой в эксплуатации и регулировке.
（4）При выборе перчаточного бокса следует не просто ориентироваться на цену, а всесторонне оценивать его экономическую эффективность. Стоимость перчаточного бокса включает не только единовременные инвестиции на момент покупки, но и нельзя игнорировать стоимость его использования. Возьмем в качестве примера систему фильтрации перчаточного бокса. Фильтрующий элемент, как уязвимая часть, частота его замены и стоимость напрямую влияют на стоимость использования. Высокопроизводительный перчаточный бокс может быть относительно дорогим на начальном этапе, но благодаря высокой эффективности системы фильтрации и длительному сроку службы он может фактически снизить стоимость использования в долгосрочной перспективе.
Между тем, потребление энергии во время работы перчаточного бокса также является важным компонентом стоимости использования. Хотя энергосберегающие перчаточные боксы могут быть дороже обычных, они могут сэкономить расходы при последующем использовании за счет более низкого потребления энергии. Кроме того, срок службы и стабильность работы перчаточного бокса связаны с его стоимостными показателями. Надежный перчаточный бокс не только обеспечивает стабильную среду для испытаний и гарантирует точность экспериментальных данных, но и дополнительно снижает общую стоимость за счет меньшего количества неисправностей и более низкой скорости обслуживания. Только всесторонне рассмотрев эти факторы, можно выбрать перчаточный бокс, который соответствует потребностям и имеет высокую стоимостную эффективность.
С быстрым развитием технологий технология твердотельных аккумуляторов постоянно совершенствуется, что также выдвигает более высокие требования к технологии перчаточных боксов. Чтобы соответствовать конечным требованиям твердотельных аккумуляторов к чистоте материала и экологической чистоте, перчаточный бокс должен постоянно повышать свою очистительную способность, еще больше снижать содержание воды, кислорода и уровень примесей внутри бокса и гарантировать, что материалы аккумулятора не будут загрязнены ни в малейшей степени в процессе подготовки и производства. Более точные технологии контроля окружающей среды также имеют решающее значение. Будущий перчаточный бокс должен не только обеспечить безводную и бескислородную среду, но и иметь возможность точно контролировать различные параметры окружающей среды, такие как температура, влажность и давление, чтобы соответствовать особым требованиям различных материалов твердотельных аккумуляторов и производственных процессов.
