2025/08/18

リチウムイオン二次電池・全個体電池の研究開発用途に適用できるグローブボックスです。
大気暴露を回避して、超低酸素・超低露点の雰囲気で材料の取り扱いができます。

水分に反応しやすいリチウム

 グローブボックスは、超低露点の雰囲気を用意し大気暴露を回避します

グローブボックスで材料を出し入れする手順

ガスマネージメントシステムが酸素・水分を吸着除去する

グローブボックスのオプション

カスタムグローブボックスの動画

関連情報

水分に反応しやすいリチウム

リチウムイオン二次電池・全個体電池には、水分と反応しやすい材料があります。

特に、リチウムは水分と強い反応性を示す材料で、リチウムと水は反応して、水酸化リチウムと水素を生成します。

水分と感応してしまうと、電池材料の劣化につながり、実験・研究へ悪影響を及ぼします。

空気中にも水分が含まれているため、こうした材料を取り扱うときは、グローブボックスのような超低露点の雰囲気で取り扱う必要があります。

グローブボックスは、超低露点の雰囲気を用意し大気暴露を回避します

リチウムは、空気中では水分と反応して窒化リチウムを生じる性質があります。このため、リチウムの取扱には常温でもアルゴン雰囲気下で取り扱う必要があります。リチウムイオン二次電池の実験や製造では、材料の取扱い・組立て・検査を行うことがあります。材料の取扱には高純度のアルゴンガス雰囲気で、超低露点の不活性ガス雰囲気が必要です。

不活性ガス循環精製装置付グローブボックスは超低露点の水分フリーの雰囲気を保持することが出来ます。

ドライルームを用意する方法もありますが、部屋を丸ごとドライルームにすると初期費用・維持管理費が高くなります。

グローブボックスであれば、必要最小限の局所的な超低露点の空間を用意することができます。

上の写真では、ボックス右側にチャンバー（パスボックス）が搭載されています。奥の大きいラージアンテチャンバー1台は標準装備されており、手前のミニアンテチャンバーはオプション品として出荷時に接続した状態で供給が出来ます。

グローブボックスで材料を出し入れする手順

日常の運転では、ボックス内外への材料の出し入れは、アンテチャンバーを介して操作します。手順は、まず材料をアンテチャンバーに入れます。アンテチャンバーには真空ポンプによる真空引きを行うためのSUS配管と不活性ガスによる充填用のSUS配管が接続されており、アンテチャンバーに材料をいれた後チャンバーのドアを閉めます。アンテチャンバーは高密閉度・高真空到達度を有しており、チャンバー内を真空引き・ガス充填を繰り返して「チャンバー内を高純度不活性ガスに置換する」ことができます。

置換完了後にアンテチャンバーの内扉を開けて、材料をボックスに入れます。この操作により、ボックス内に空気を入れることなく材料をボックスへ挿入することができ、ボックス内は常に低露点・低酸素濃度（1ppm以下）に保たれます。材料をボックスから取り出すときも逆の操作を行います。

不活性ガス循環精製装置が酸素・水分を吸着除去する

ボックス右下に不活性ガス循環精製装置が接続しており、ボックスにINとOUTの2つの配管で接続されています。不活性ガス循環精製装置には酸素・水分吸着用の特別な触媒とブロアが搭載されており、配管を介してボックス内の雰囲気を循環精製することで、ボックス内を酸素・水分フリーの雰囲気を保持することが出来ます。精製器単体の能力も国内のユーザー様から高く評価されています（参考：ガスマネージメントシステムをみる）。基本操作は、写真のボックス右上に搭載されているタッチパネルで操作を行います。パネル上で酸素・水分濃度・ボックス内圧をリアルタイムで表示します。エラー履歴の管理や内圧の設定・ガス循環精製装置の自動運転もパネル上で操作します。写真の装置はボックス手前側にグローブ4本、ボックスの奥側にグローブ4本を搭載した対面型のシステムです。同時に、4人の作業者が両手をボックスに挿入して作業ができますボックスの中央に、2段の整理棚を吊り下げています。器具・瓶・工具を置くためのスペースになります。

グローブボックスのオプション

オプションで、オーブン・油圧プレス機・顕微鏡があり、電池の検査ではフィードスルーを介して検査機器を電極・ケーブルに接続に接続することがあるので、オプションでグローブボックスに取り付けができます。

電池の解体中に有機溶媒の揮発の可能性がある場合には、溶媒トラップ（大または小）を推奨します。また、適切な酸素濃度計を選定してご提案します。

この他、ドライ真空ポンプ・ラミナーフローグローブボックス・熱交換器・ホットプレート・スピンコーター・エバポレータ・ホットプレート・冷蔵庫・ヒーター付アンテチャンバー等、様々なオプション品をグローブボックスへ接続して納入することができます。