En la estructura interna de las baterías de litio, hay un componente clave aparentemente insignificante que juega un papel decisivo en el rendimiento y la seguridad de la batería: el litio.separador de bateríaA simple vista, es solo una película delgada, con un grosor que suele variar entre unos pocos micrómetros y decenas de micrómetros, similar a una fracción de un cabello humano. Sin embargo, su interior está repleto de maravillas ocultas, con una densa red de microporos con diámetros nanométricos que forman una microestructura única.

Las principales funciones de los separadores de baterías de litio son el hermanamiento: en primer lugar, actúan como una barrera física entre los electrodos positivo y negativo. Gracias a su naturaleza no conductora, previenen eficazmente el contacto directo entre los electrodos positivo y negativo, evitando cortocircuitos y sentando las bases para el funcionamiento seguro de la batería. En segundo lugar, actúan como un canal de alta velocidad dedicado a los iones de litio, permitiendo que los iones de litio del electrolito fluyan libremente entre los electrodos positivo y negativo, garantizando así un proceso de carga y descarga fluido. En resumen, el separador actúa como un estricto controlador de tráfico, permitiendo únicamente el paso de iones de litio, a la vez que impide la entrada de otros factores de interferencia.

Desde la perspectiva del material, dado que el electrolito de las baterías de litio es principalmente un sistema de solventes orgánicos, el material separador debe tener buena resistencia a los solventes orgánicos. Actualmente, los materiales separadores más comunes para baterías de litio son membranas porosas de poliolefina de alta resistencia con forma de película, entre las que se encuentran el polietileno (PE) y el polipropileno. Separadores microporosos (PP)Son los más utilizados. Los diafragmas de PE presentan una excelente resistencia a bajas temperaturas y una textura relativamente suave. Los diafragmas de PP son más resistentes al calor, tienen una densidad menor que los del PE y también un punto de fusión y una temperatura de celda cerrada más elevados. En la práctica, para cumplir con los estrictos requisitos de rendimiento de las baterías en diferentes escenarios, se suele combinar PE y PP para crear separadores compuestos de doble o triple capa, como el separador común de tres capas PP/PE/PP, que integra las ventajas de ambos materiales y mejora considerablemente el rendimiento general del separador.

Aunque los separadores de baterías de litio son pequeños, incorporan numerosas tecnologías avanzadas y procesos complejos. Son uno de los componentes clave que garantizan el funcionamiento eficiente y seguro de las baterías de litio y desempeñan un papel indispensable en el impulso del vigoroso desarrollo de la industria de las nuevas energías.