1、Principe de fonctionnement de la boîte à gants
Leboîte à gantsIl est principalement composé d'un boîtier principal, d'une chambre de transition, d'une pompe à vide, d'un système de purification des gaz et d'un système de contrôle. Son principe de fonctionnement consiste à créer un environnement exempt d'eau et d'oxygène grâce à une série d'opérations précises. Tout d'abord, une pompe à vide extrait l'air contenu dans le boîtier afin de créer un état de vide, minimisant ainsi au maximum la teneur en vapeur d'eau et en oxygène et créant des conditions favorables au remplacement ultérieur des gaz. Lorsqu'un certain degré de vide est atteint, des gaz inertes de haute pureté, tels que l'azote et l'argon, sont introduits dans le boîtier. Ces gaz inertes présentent des propriétés chimiques stables et ne réagissent pas avec d'autres substances, offrant un environnement sûr et stable pour les expériences et la production.
Afin de réduire davantage la teneur en eau et en oxygène à l'intérieur de la boîte à gants, un système de purification par circulation de gaz est installé. Le gaz inerte à l'intérieur de la boîte circule en continu dans le système de purification sous l'action d'un ventilateur. La colonne de purification du système est généralement constituée de matériaux tels que des tamis moléculaires. Il s'agit d'un sorbeur efficace capable d'absorber efficacement l'humidité et l'oxygène du gaz.
2、La boîte à gants a de multiples utilisations dans la production de batteries à semi-conducteurs
（1）Dans les processus de mélange, d'agitation et de pesée à l'état solidematériaux de batterieLa boîte à gants joue un rôle indispensable. Prenons l'exemple du mélange des matériaux. Les matériaux des électrodes et des électrolytes des batteries solides sont souvent composés de plusieurs composants, et leur mélange uniforme est crucial pour les performances de la batterie. Dans l'environnement anhydre et sans oxygène de la boîte à gants, le processus de mélange empêche les matériaux de réagir avec l'eau et l'oxygène extérieurs. Par exemple, lors du mélange de matériaux contenant du lithium, en milieu normal, le lithium est susceptible de subir des réactions vigoureuses avec l'eau et l'oxygène, générant des impuretés telles que l'hydroxyde et l'oxyde de lithium. Ces impuretés altèrent la composition chimique et la structure des matériaux, affectant ainsi les performances de la batterie. Dans la boîte à gants, les matériaux peuvent être entièrement mélangés dans un environnement de gaz inerte pur, assurant une répartition uniforme de chaque composant et fournissant une base de matériaux de haute qualité pour la production ultérieure de batteries. Dans le processus de pesage, la boîte à gants joue un rôle tout aussi important. Un pesage précis est essentiel pour garantir l'exactitude du dosage des matériaux. L'environnement stable à l'intérieur de la boîte à gants peut empêcher les matériaux d'absorber l'humidité ou d'adsorber les impuretés dues à l'humidité externe, au flux d'air et à d'autres facteurs, garantissant ainsi la précision du pesage.
(2) Forteresse de sécurité pour l'assemblage des batteries. Une fois le traitement des matériaux terminé, on passe à l'étape d'assemblage des batteries. À ce stade, la boîte à gants se transforme en véritable forteresse de sécurité. Lors de l'assemblage des batteries, divers matériaux d'électrodes, électrolytes et autres composants doivent être assemblés avec précision. Ce processus est soumis à des exigences environnementales extrêmement strictes et doit isoler rigoureusement l'eau et l'oxygène. Les matériaux d'électrodes, comme les anodes en lithium métal, étant généralement très actifs, sont extrêmement sensibles à l'oxydation à l'air. Une fois oxydé, il réduit non seulement la conductivité de l'électrode, mais altère également sa composition chimique et sa structure, entraînant une diminution de la capacité de la batterie et une réduction de sa durée de vie. Par ailleurs, si l'électrolyte (même l'électrolyte solide des batteries solides peut être affecté par l'eau et l'oxygène dans une certaine mesure) entre en contact avec l'eau, il peut subir des réactions d'hydrolyse, générant des substances acides ou d'autres produits nocifs. Ces produits peuvent corroder d'autres composants de la batterie, affectant ses performances et sa stabilité.
(3) Un assistant fiable pour les tests de performance. Une fois la production des batteries à semi-conducteurs terminée, les tests de performance constituent une étape importante pour évaluer leur qualité et leurs performances. La boîte à gants est un outil fiable pour ce processus. Les tests de performance doivent être effectués dans un environnement stable et contrôlable afin de garantir la précision et la fiabilité des résultats. La boîte à gants répond précisément à cette exigence. Lors des tests de charge et de décharge des batteries à semi-conducteurs, l'humidité et l'oxygène présents dans l'environnement peuvent perturber le processus de charge et de décharge. L'humidité peut déclencher des réactions secondaires à l'intérieur de la batterie, consommant ses substances actives et accélérant la perte de capacité. L'oxygène peut subir des réactions d'oxydation avec les matériaux des électrodes, affectant ainsi les performances des électrodes et, par conséquent, la précision de la courbe de charge-décharge. La réalisation des tests de charge et de décharge en boîte à gants élimine les interférences de l'eau et de l'oxygène, ce qui permet de refléter fidèlement les performances de charge et de décharge de la batterie. Les données obtenues sont plus précises et fiables, fournissant une base solide pour l'évaluation et l'optimisation des performances de la batterie. Lors des tests de durée de vie d'une batterie, un environnement stable est tout aussi crucial. Si l'environnement de test est instable, par exemple en cas de fluctuations importantes de paramètres comme la température et l'humidité, la batterie sera affectée à des degrés divers selon les cycles, ce qui entraînera des écarts dans les résultats et rendra impossible une évaluation précise de la durée de vie réelle de la batterie.
3、Comment choisir une boîte à gants
(1) Étanchéité : L’étanchéité est l’une des principales caractéristiques des boîtes à gants. Une bonne étanchéité garantit la stabilité de l’environnement intérieur et empêche l’air extérieur, l’humidité et les impuretés de pénétrer. Lors du choix d’une boîte à gants, vous pouvez évaluer son étanchéité en vérifiant la structure d’étanchéité, les matériaux d’étanchéité et les rapports d’essai. Certaines boîtes à gants adoptent une conception d’étanchéité sous vide par joint torique, ce qui permet d’obtenir une bonne étanchéité.
(2) Système de filtration : Le système de filtration est essentiel au bon fonctionnement de la boîte à gants. Il élimine la poussière, l'humidité et l'oxygène de la boîte à gants, préservant ainsi la propreté et la pureté de l'environnement intérieur. L'efficacité et la durée de vie du système de filtration sont des indicateurs clés à prendre en compte. Il est également essentiel de comprendre le cycle d'entretien et de remplacement du système de filtration afin d'assurer une maintenance et une gestion optimales pendant son utilisation.
(3) Facilité d'utilisation : La facilité d'utilisation influence directement l'efficacité du travail et l'expérience utilisateur. Lors du choix d'une boîte à gants, il est important de vérifier si l'emplacement et la taille de l'orifice de commande sont appropriés et si l'utilisation est pratique. Certaines boîtes à gants sont également équipées de systèmes d'éclairage, de supports à outils et d'autres accessoires, qui améliorent le confort d'utilisation. De plus, le système de commande de la boîte à gants doit être simple, facile à comprendre, à utiliser et à régler.
(4) Lors du choix d'une boîte à gants, il ne faut pas se concentrer uniquement sur le prix, mais bien évaluer sa rentabilité. Le coût d'une boîte à gants comprend non seulement l'investissement initial, mais aussi son coût d'utilisation. Prenons l'exemple du système de filtration. L'élément filtrant, pièce vulnérable, sa fréquence de remplacement et son coût ont un impact direct sur le coût d'utilisation. Une boîte à gants performante peut être relativement coûteuse au départ, mais grâce à son système de filtration performant et à sa longue durée de vie, elle peut réduire les coûts d'utilisation à long terme.
La consommation d'énergie pendant le fonctionnement de la boîte à gants est également un élément important du coût d'utilisation. Bien que les boîtes à gants économes en énergie puissent être plus coûteuses que les boîtes classiques, elles permettent de réduire les coûts d'utilisation grâce à une consommation énergétique réduite. De plus, la durée de vie et la stabilité des performances de la boîte à gants sont liées à son rapport qualité-prix. Une boîte à gants fiable offre non seulement un environnement d'essai stable et garantit la précision des données expérimentales, mais réduit également le coût global grâce à une diminution des pannes et à un taux de maintenance réduit. Seule une prise en compte complète de ces facteurs permet de choisir une boîte à gants adaptée à ses besoins et offrant un excellent rapport qualité-prix.
Avec l'évolution rapide de la technologie, la technologie des batteries à semi-conducteurs progresse constamment, ce qui impose des exigences plus strictes en matière de technologie de boîte à gants. Pour répondre aux exigences les plus strictes des batteries à semi-conducteurs en matière de pureté des matériaux et de respect de l'environnement, la boîte à gants doit continuellement améliorer sa capacité de purification, réduire davantage la teneur en eau, en oxygène et en impuretés à l'intérieur, et garantir l'absence de contamination des matériaux de la batterie pendant les processus de préparation et de production. Des technologies de contrôle environnemental plus précises sont également cruciales. La future boîte à gants doit non seulement offrir un environnement exempt d'eau et d'oxygène, mais aussi être capable de contrôler avec précision divers paramètres environnementaux tels que la température, l'humidité et la pression afin de répondre aux exigences spécifiques des différents matériaux et procédés de production des batteries à semi-conducteurs.
