Las baterías de litio han cambiado por completo todos los campos, desde la electrónica de consumo hasta los vehículos eléctricos, y los separadores desempeñan un papel crucial en su rendimiento y seguridad .

El separador de baterías es uno de los materiales utilizados en las baterías de litio.

  El separador de batería , el material del electrodo del ánodo , el material del electrodo del cátodo y el electrolito son los materiales más importantes para las baterías de iones de litio y representan aproximadamente el 4% del costo total de los materiales de las baterías de iones de litio. El separador de baterías de litio tiene una gran cantidad de microporos tortuosos e interconectados, que pueden garantizar el paso libre de los iones electrolitos de la batería y formar un circuito de carga y descarga. Su función principal es aislar los electrodos del ánodo y del cátodo , evitando cortocircuitos de la batería.

  Al mismo tiempo, asegúrese de que los iones de litio pasen normalmente a través de los canales microporosos durante la carga y descarga, asegurando el funcionamiento normal de la batería. El rendimiento del separador de baterías determina las características clave de las baterías de iones de litio, como la resistencia interna, la capacidad, el rendimiento de los ciclos y la densidad de corriente de carga y descarga.

  En la actualidad, los separadores de baterías de litio comercializados incluyen principalmente separadores de polietileno (PE), separadores de polipropileno (PP) y membranas microporosas multicapa compuestas de PE y PP. El separador de baterías de PE tiene alta resistencia y un amplio rango de procesamiento. Las membranas de PP tienen alta porosidad, transpirabilidad y propiedades mecánicas. Las baterías 3C normales utilizan principalmente un separador de PE de una sola capa o un separador de batería de PP de una sola capa.

  Las baterías eléctricas generalmente utilizan separadores de batería de doble capa de PE/PP, separadores de doble capa de PP/PP o separadores de tres capas de PP/PE/PP. Sin embargo, las membranas de poliolefina tienen inconvenientes muy obvios, como la estabilidad térmica y la humectabilidad insuficiente de los electrolitos, lo que hace que el recubrimiento y la modificación de las membranas de poliolefina sean una tendencia.

Proceso de producción del separador de baterías.

  El proceso de producción de separadores de baterías se divide principalmente en dos categorías: método húmedo y método seco. El proceso de producción de separadores de baterías de iones de litio incluye fórmula de materia prima y ajuste rápido de fórmula, tecnología de preparación microporosa y diseño independiente de equipos completos. Entre ellos, la tecnología de preparación microporosa es el núcleo del proceso de preparación del separador de baterías de iones de litio, que se puede dividir en estiramiento en seco y estiramiento en húmedo según el tipo de proceso.

  Los separadores secos tienen alta seguridad y bajo costo, y a menudo se usan en grandes baterías de fosfato de hierro y litio. Debido a su fino espesor y alta porosidad, el diafragma húmedo tiene una mayor uniformidad de tamaño de poro y una mayor permeabilidad. En comparación con los separadores secos, tiene ciertas ventajas en cuanto a rendimiento mecánico, transpirabilidad y propiedades fisicoquímicas, por lo que se utiliza más ampliamente en baterías ternarias que se centran en la densidad de energía.

El recubrimiento   de membrana es el proceso de mezclar y agitar óxido de aluminio, aglutinante y agua desionizada en el separador de batería de iones de litio original para formar una suspensión. El recubrimiento por extrusión por micrograbado se utiliza para crear una o dos capas de superficie cerámica en el diafragma del sustrato. El separador cerámico aumenta la resistencia mecánica de la membrana original, lo que hace que la batería muestre un rendimiento excelente en resistencia a altas temperaturas, resistencia a perforaciones, adelgazamiento y otros aspectos.

  No afectará a la transpirabilidad, asegurando el flujo de iones de litio, mejorando así la seguridad. El proceso de recubrimiento no solo puede mejorar la estabilidad térmica del separador de batería, mejorar su resistencia mecánica, sino también evitar el contacto de área grande entre los electrodos del ánodo y el cátodo causado por la contracción del separador de batería. También puede mejorar la resistencia a la perforación del separador y evitar que las dendritas de litio perforen el separador y provoquen cortocircuitos en la batería en condiciones de ciclos prolongados .

  El proceso de recubrimiento es beneficioso para mejorar la retención de líquidos y la humectabilidad del separador de batería, extendiendo así el ciclo de vida de la batería. Los materiales de revestimiento se pueden dividir en materiales inorgánicos y materiales orgánicos. Los materiales inorgánicos incluyen principalmente cerámica, mientras que los materiales orgánicos incluyen principalmente PVDF y aramida. En términos generales, la cerámica es relativamente económica y se utiliza principalmente para baterías, mientras que la aramida es más cara y se utiliza principalmente para productos electrónicos de consumo.