1、Princípio de funcionamento do porta-luvas
Oporta-luvasÉ composto principalmente pelo corpo da caixa principal, câmara de transição, bomba de vácuo, sistema de purificação de gás e sistema de controle, etc. Seu princípio de funcionamento é criar um ambiente livre de água e oxigênio por meio de uma série de operações precisas. Primeiramente, uma bomba de vácuo é usada para extrair o ar de dentro da caixa para criar um estado de vácuo, minimizando o conteúdo de vapor d'água e oxigênio dentro da caixa o máximo possível e criando condições favoráveis para a subsequente substituição do gás. Quando um determinado grau de vácuo é atingido, gases inertes de alta pureza, como nitrogênio e argônio, são introduzidos na caixa. Esses gases inertes possuem propriedades químicas estáveis e não são propensos a reagir com outras substâncias, proporcionando um ambiente seguro e estável para experimentos e produção.
Para reduzir ainda mais o teor de água e oxigênio dentro da caixa de luvas, um sistema de purificação por circulação de gás é instalado. O gás inerte dentro da caixa circula continuamente pelo sistema de purificação de gás sob a ação do ventilador de circulação. A coluna de purificação no sistema de purificação geralmente é feita de materiais como peneiras moleculares. Ela funciona como um eficiente adsorvente de umidade e oxigênio que pode adsorver com eficácia a umidade e o oxigênio do gás.
2、O porta-luvas tem múltiplos usos na produção de baterias de estado sólido
（1）Nos processos de mistura, agitação e pesagem de sólidosmateriais de bateria, a caixa de luvas desempenha um papel indispensável. Tomemos como exemplo a mistura de materiais. Os materiais dos eletrodos e eletrólitos de baterias de estado sólido são frequentemente compostos por múltiplos componentes, e a mistura uniforme desses componentes é crucial para o desempenho da bateria. No ambiente anidro e livre de oxigênio fornecido pela caixa de luvas, o processo de mistura pode evitar que os materiais reajam com água e oxigênio do exterior. Por exemplo, ao misturar materiais que contêm lítio, se em um ambiente normal, o lítio está propenso a sofrer reações vigorosas com água e oxigênio, gerando impurezas como hidróxido de lítio e óxido de lítio. Essas impurezas alterarão a composição química e a estrutura dos materiais, afetando assim o desempenho da bateria. Na caixa de luvas, os materiais podem ser totalmente misturados em um ambiente de gás inerte puro, garantindo a distribuição uniforme de cada componente e fornecendo uma base de material de alta qualidade para a produção subsequente da bateria. No processo de pesagem, a caixa de luvas é igualmente importante. A pesagem precisa é o pré-requisito para garantir a precisão do dimensionamento do material. O ambiente estável dentro do porta-luvas pode evitar que os materiais absorvam umidade ou adsorvam impurezas devido à umidade externa, fluxo de ar e outros fatores, garantindo assim a precisão da pesagem.
(2) Fortaleza de Segurança para Montagem de Baterias Após a conclusão do processamento do material, entra-se na fase de montagem da bateria. Neste ponto, o porta-luvas se transforma em uma fortaleza de segurança "". Durante o processo de montagem da bateria, vários materiais de eletrodos, eletrólitos e outros componentes precisam ser combinados com precisão. Este processo tem requisitos extremamente elevados para o ambiente e deve isolar rigorosamente a água e o oxigênio. Como os materiais de eletrodo geralmente têm forte atividade, como ânodos de metal de lítio, eles são extremamente propensos à oxidação no ar. Uma vez oxidado, não apenas reduz a condutividade do eletrodo, mas também altera sua composição química e estrutura, levando a uma diminuição na capacidade da bateria e a um ciclo de vida mais curto. Enquanto isso, se o eletrólito (mesmo o eletrólito sólido em baterias de estado sólido pode ser afetado por água e oxigênio até certo ponto) entrar em contato com água, ele pode sofrer reações de hidrólise, gerando substâncias ácidas ou outros produtos nocivos. Esses produtos podem corroer outros componentes dentro da bateria, afetando seu desempenho e estabilidade.
(3) Assistente confiável para testes de desempenho Após a conclusão da produção de baterias de estado sólido, o teste de desempenho é uma etapa importante na avaliação de sua qualidade e desempenho, e a caixa de luvas é um "assistant" confiável neste processo. Os testes de desempenho precisam ser realizados em um ambiente estável e controlável para garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados do teste. A caixa de luvas pode atender precisamente a esse requisito. Ao conduzir testes de carga e descarga em baterias de estado sólido, a umidade e o oxigênio no ambiente podem interferir no processo de carga e descarga das baterias. A umidade pode desencadear reações colaterais dentro da bateria, consumindo as substâncias ativas da bateria e acelerando a atenuação da capacidade da bateria. O oxigênio pode sofrer reações de oxidação com os materiais do eletrodo na bateria, afetando o desempenho dos eletrodos e, por sua vez, a precisão da curva de carga-descarga. A realização de testes de carga e descarga na caixa de luvas elimina a interferência de água e oxigênio, o que pode refletir verdadeiramente o desempenho de carga e descarga da bateria. Os dados obtidos são mais precisos e confiáveis, fornecendo uma base sólida para a avaliação do desempenho e a otimização da bateria. Ao realizar testes de ciclo de vida da bateria, um ambiente estável é igualmente crucial. Se o ambiente de teste for instável, como flutuações significativas em parâmetros como temperatura e umidade, a bateria será afetada em graus variados em diferentes períodos do ciclo, resultando em desvios nos resultados do teste e impossibilitando a avaliação precisa do ciclo de vida real da bateria.
3. Como escolher um porta-luvas
(1) Propriedade de vedação: A propriedade de vedação é uma das principais características de desempenho dos porta-luvas. Um bom desempenho de vedação garante a estabilidade do ambiente interno do porta-luvas e impede a entrada de ar externo, umidade e impurezas. Ao escolher um porta-luvas, você pode avaliar seu desempenho de vedação verificando a estrutura de vedação do produto, os materiais de vedação, os relatórios de teste, etc. Alguns porta-luvas adotam o design de vedação a vácuo com anel de vedação, o que pode proporcionar um bom efeito de vedação.
(2) Sistema de filtragem: O sistema de filtragem também é crucial para o desempenho do porta-luvas. Ele pode remover poeira, umidade e oxigênio do porta-luvas, mantendo o ambiente interno limpo e puro. A eficiência e a vida útil do sistema de filtragem são indicadores-chave que precisam ser considerados. Ao mesmo tempo, é necessário compreender o ciclo de manutenção e substituição do sistema de filtragem para realizar um bom trabalho de manutenção e gerenciamento durante o processo de uso.
(3) Facilidade de operação: A facilidade de operação afeta diretamente a eficiência do trabalho e a experiência do usuário. Ao escolher um porta-luvas, é necessário considerar se a posição e o tamanho da porta de operação são adequados e se é conveniente para a operação. Alguns porta-luvas também são equipados com sistemas de iluminação, porta-ferramentas e outros acessórios, que podem aumentar a conveniência da operação. Além disso, o sistema de controle do porta-luvas também deve ser simples e fácil de entender, operar e ajustar.
(4) Ao escolher um porta-luvas, não se deve focar apenas no preço, mas sim avaliar de forma abrangente sua relação custo-benefício. O custo de um porta-luvas não inclui apenas o investimento único no momento da compra, mas também o custo de utilização. Tomemos como exemplo o sistema de filtragem de um porta-luvas. O elemento filtrante, como parte vulnerável, tem sua frequência de substituição e seu custo que afetam diretamente o custo de utilização. Um porta-luvas de alto desempenho pode ser relativamente caro no estágio inicial, mas, devido à alta eficiência do sistema de filtragem e à longa vida útil, pode, na verdade, reduzir o custo de utilização a longo prazo.
Enquanto isso, o consumo de energia durante a operação do porta-luvas também é um componente importante do custo de uso. Embora os porta-luvas economizadores de energia possam ser mais caros do que os comuns, eles podem economizar custos no uso subsequente por meio de um menor consumo de energia. Além disso, a vida útil e a estabilidade do desempenho do porta-luvas estão relacionadas ao seu custo-benefício. Um porta-luvas confiável não apenas proporciona um ambiente de teste estável e garante a precisão dos dados experimentais, mas também reduz ainda mais o custo geral devido ao menor número de falhas e à menor taxa de manutenção. Somente considerando esses fatores de forma abrangente é possível selecionar um porta-luvas que atenda às necessidades e tenha um alto custo-benefício.
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia, a tecnologia de baterias de estado sólido está em constante evolução, o que também impõe requisitos mais elevados para a tecnologia de caixas de luvas. Para atender aos requisitos máximos de baterias de estado sólido em termos de pureza do material e pureza ambiental, as caixas de luvas precisam aprimorar continuamente sua capacidade de purificação, reduzir ainda mais o teor de água, oxigênio e impurezas em seu interior, e garantir que os materiais da bateria não sejam contaminados minimamente durante o processo de preparação e produção. Tecnologias de controle ambiental mais precisas também são de crucial importância. As futuras caixas de luvas não só precisam atingir um ambiente sem água e oxigênio, mas também ser capazes de controlar com precisão vários parâmetros ambientais, como temperatura, umidade e pressão, para atender aos requisitos especiais de diferentes materiais e processos de produção de baterias de estado sólido.
