Какво е разделител?
сепаратор
Сепараторът е решаващ компонент на литиево-йонните батерии. Това е микропореста мембрана, използвана за разделяне на положителните и отрицателните електроди, и е функционален полимерен материал с наномащабна микропореста структура, както е показано на Фигура 7-9. Ефективността на сепаратора определя структурата на интерфейса на батерията, вътрешното съпротивление и други характеристики, които пряко влияят върху нейния капацитет, жизнен цикъл и безопасност. Високопроизводителният-сепаратор играе жизненоважна роля за подобряване на цялостната производителност на батерията. Основната му функция е да предотвратява късо съединение, причинено от контакт с електрод, като същевременно позволява преминаването на електролитни йони. За литиево-йонни батерии, тъй като електролитът е система от органични разтворители, се изискват сепараторни материали, устойчиви на органични разтворители. Обикновено се използват полиолефинови порести мембрани с висока{10}}якост.
Ефективността на литиево-йонния сепаратор на батерията определя интерфейсната структура на батерията и вътрешното съпротивление, което пряко влияе върху нейния капацитет, жизнен цикъл и безопасност. Техническите изисквания за литиево-сепараторите за батерии са:
1) Изолационни характеристики: Сепараторът е електропроводим изолатор, осигуряващ механична изолация между положителните и отрицателните електроди.
2) Висока йонна проводимост: Трябва да сведе до минимум съпротивлението срещу движението на електролитните йони, притежавайки определен размер на порите и порьозност, за да осигури ниско съпротивление и висока йонна проводимост, което позволява добра пропускливост на литиево-йони.
3) Химическа стабилност и електрохимична инертност: Трябва да е достатъчно стабилен срещу електролита, потенциалните примеси, електродните реагенти и продуктите на електродната реакция, предотвратявайки разтваряне или разграждане. Тъй като електролитният разтворител е силно полярно органично съединение, сепараторът трябва да е устойчив на електролитна корозия и да притежава достатъчна химична и електрохимична стабилност.
4) Минимално отблъскване от електролита: Трябва да има добра омокряемост към електролита и достатъчен капацитет за абсорбиране на течности и задържане на влага.
5) Необходима е висока механична якост, за да се предотврати разкъсване и деформация по време на обработката. Достатъчните механични свойства, включително якост на пробиване и якост на опън, са от съществено значение, като същевременно се минимизира дебелината.
6) Стабилността на размерите е от решаващо значение. Необходима е минимална промяна на размерите под точката на топене, за да се предотврати късо съединение между положителните и отрицателните електроди. Добрата пространствена стабилност и плоскост, заедно с високата равномерност на дебелината и размера на порите, също са важни.
7) Добрата термична стабилност и защитата от автоматично изключване са от съществено значение. Захранващите батерии поставят още по-високи изисквания към сепаратора, като обикновено използват композитни мембрани.
8) Изисква се минимално термично свиване, за да се предотврати ефективно миграцията на частици, колоиди или други разтворими вещества между положителните и отрицателните електроди. В противен случай може да възникне късо съединение, което да доведе до термично изтичане на батерията.
Различните системи и приложения на литиево-йонни батерии имат различни изисквания за сепаратори.
