グローブボックス 全固体電池の研究でも活躍

こんにちは こみねぇ です。

今回は、研究者の方々にとってはお馴染みの
グローブボックスの特注について紹介します。

グローブボックスといえば、化学系、材料関係の、研究室の皆様にとっては非常に馴染みのある装置ですよね。

グローブボックスとは、特定の雰囲気で作業するための密閉された箱です。
主に箱の中を「不活性ガス」の雰囲気にした状態で使います。
手で作業できるように手袋が付いています。

グローブボックスという言葉は、英語の育てる「grove」と箱「box」の組み合わせでできた言葉です。
「手袋」を取り付けて追加いますが、手袋の「glove」+「box」では無いんです。


グローブボックスは汎用性な装置で、簡易的な実験用途から、最先端の実験まであらゆる研究に使われています。
そのため、簡易的なものから大型装置まで存在します。
実験内容にあったグローブボックスを選定してくださいね(^^)

アズワン取扱いのものを一部紹介します。

ビニールで覆った簡易タイプ
2-2003-01 簡易グローブボックス 2200ANM/XL

アクリル製の簡易型タイプでガス置換が可能なタイプはこちら
グローブボックスガス置換用(※真空引きはできません)

  

つづいてこちらはアクリル製の真空グローブボックスです。

オールアクリル真空グローブボックス


ステンレス製は、数千万円もする、大掛かりでハイスペックなものもあります。

フロー型グローブボックス
(本体はガスフロー、パスボックスは真空ガス置換が可能

目的に合わせて「カスタマイズ」することも多いんです。

オリジナルのグローブボックスを使って実際に研究されている大学の先生のお力をお借りし、
グローブボックスを使用されているところご紹介します。

ご協力いただいたのは、、、

日本工業大学 応用化学科 白木研究室 です。
電池材料研究、全固体電池実験にステンレス製グローブボックスを使用されています。

「全固体電池」、ご存知でしょうか?耳慣れない方も多いですよね。
実は、近年研究が盛んになってきているんです。


従来のリチウムイオン電池につづく車載用のバッテリーとしても、注目されています!

現在使われている電池には「液体」が使用されています。

電池の液漏れ、見たことありますよね? 
白い粉が電池の外側についていたり、ケースに漏れてざらざらになっていたり、、。
電池から漏れた液は危険ですので、皮膚や衣服に付かないよう気をつけてくださいね。

液体電池の「固体化」が実現すれば、液漏れの心配がなくなりますね!!
「安全性」の他、パワーがあるため「小型化」も期待できるなど、全固体電池にはメリットがいっぱいなんです。

そのため、世界的にも「全固体電池」が注目されているんです。

こちらが、そんな「全固体電池」の研究に欠かせないグローブボックスです。

ステンレス製の「真空」タイプです。
ガス置換を行い、「酸素」「窒素」「水分」を除去することができます。

実験で使用する電池材料が「酸素」「窒素」「水分」に反応してしまうのを防ぐために、それらを除去した環境を用意する必要があるんです。

「酸素」「窒素」「水分」の無い環境の下で、作業をするために必要なのが、「グローブボックス」なのです。

「電解液電池」と「全固体電池」の特性を、グローブボックスのなかで比較します。

このグローブボックスの、3つのポイントをご紹介します。

①オリジナルサイズ 
  ボックス内でコインセルをかしめる機器を使用するため、広い作業スペースを設けています。


②真空蒸着装置との接続が可能
 実は、このように接続されています↓

大掛かりですね。電池の研究には蒸着装置との接続が欠かせません。

蒸着装置のなかでサンプルを蒸着します


「フランジ」と接続できるよう、グローブボックス側にもフランジを特注でとりつけています。

③グローブボックス内の雰囲気を一定に保てる
 サンプルに影響を与える、酸素・水分濃度を1ppm以下に保つため、監視用モニターを設置しています。

蒸着したサンプルをグローブボックス内でセットすれば電池の完成です。

トムセル、コインセルが出来ました。コインセルは、直径わずか20mmです。

コンパクトでパワフルな、全固体電池の実用化に期待したいですね。

今回ご紹介した全固体電池の研究に限らず、ステンレスグローブボックスを導入する際は
「オリジナルサイズ」での設計、手持ちの機器との接続可能な「フランジの特注」などが便利です。

各タイプ、ご希望に応じた特注製作を承っていますので、
導入をご検討の際はこちらよりご依頼ください。
63-4218-84 SUSグローブボックス 特注製作

ステンレスのグローブボックスは、実は使用しなくなったものを、仕様を変更して再利用することもあります。
ベースの箱の再利用し「コンセント、フランジ、端子」などを追加加工することが可能です。
また、精製装置や、酸素濃度計を取り付けるなどして、再利用することもあります。

1から作るより、導入コストがおさえられます(^^)

チラシもご用意しました。ご活用ください。
SUSグローブボックスチラシ.pdf(566KB)

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