Q: 鋰電池組裝的環境要求為何?如何選購手套箱?
A: 不論負極是鋰金屬或是碳材,鋰電池都必須在低水含量的環境下組裝
主要有兩個原因:
1. 鋰電池的電解液鹽類大多是六氟磷酸鋰 (LiPF6),此鹽類遇水後會產生氫氟酸(HF)
且為連鎖反應,而微量的 HF 會與負極反應,破壞或劣化負極表面的 SEI 層
因此造成電池壽命下降
2. 鋰金屬與水極易反應,降低實驗的可靠度
而整捲的鋰金屬,在多次的取出使用後,表面與水及氧反應後,會形成微黃的氧化層
如果鋰金屬丟入水中則會燃燒
如果研發經費非常充足,則可以建造無塵乾燥室,一般的組裝環境為露點溫度(DP)小於 30℃
在電解液會暴露的環境則為露點溫度(DP)小於 40-60℃,優點為人員操作方便,缺點為乾燥室
的耗電量大,且建造費用較高
如果研發經費還算充裕,則可以選擇具有再生系統的手套箱,優點為水、氧的控制極為嚴格,
缺點為單價稍高。不過鋰金屬仍不能直接暴露於此環境,仍須保存於密閉的盒子內,並置於手套箱內。
如果研發經費较少,則可以採用氮袋(不同大小的價格也不相同),
雖然是消耗品,但是小心的使用仍可使用一段時間。
操作方式為灌入氬氣後擠出氬氣,重複此步驟 3-5 次,並維持些微的氬氣正壓
即可操作鋰金屬或鋰電池組裝。
敝司可販售具再生系統的手套箱,以及氮袋,也可代為規劃乾燥室設置。
再生系統手套箱的效能與美國知名品牌相當,維修及保養費用則可大幅降低