¿Qué impacto tiene el separador de baterías en la seguridad y el costo de la batería? ¿Cómo preparar el separador?
Los separadores se dividen principalmente en polipropileno (PP) y ácido poliacrílico (PAN). La fibra PAN tiene excelente resistencia al calor, resistencia al frío, aislamiento eléctrico y estabilidad química. Sus buenas propiedades electroquímicas le permiten tener amplias perspectivas de aplicación en el campo de las baterías de iones de litio. El ácido poliacrílico (PAN) tiene un excelente aislamiento eléctrico, mejores propiedades electroquímicas que la fibra PAN, buena estabilidad térmica, así como buena conductividad eléctrica y resistencia a las baterías de iones de litio. Con el aumento continuo de la producción de baterías de iones de litio y los problemas de seguridad cada vez más importantes de las baterías eléctricas, los materiales separadores de baterías de iones de litio también se están desarrollando hacia un alto rendimiento electroquímico.
El separador tiene una alta conductividad durante el proceso de carga y descarga de la batería, lo que puede evitar que los iones de litio formen un cortocircuito en la superficie del electrodo negativo y reducir la aparición de accidentes por cortocircuito dentro de la batería de iones de litio. . Al mismo tiempo, puede mejorar la estabilidad del ciclo de la batería y extender su vida útil. En la actualidad, los materiales de las baterías de iones de litio incluyen principalmente separadores de baterías a base de silicio y separadores de baterías a base de aluminio. Con base en el análisis de las características de rendimiento y los factores que influyen en los separadores, esta sección presenta principalmente los separadores reportados brevemente.
En la actualidad, la preparación de separadores de baterías de iones de litio se divide principalmente en dos procesos: método de prensado en caliente y método sol-gel. El método de prensado en caliente consiste en formar una película de cierto espesor sobre el sustrato que se va a procesar bajo una cierta presión (generalmente 80-100 MPa), y luego se prepara la extrusión en un producto moldeado mediante el método sol-gel mediante curado térmico; proceso de las materias primas a procesar. Materiales coloidales sin aditivos; el método sol-gel es un material coloidal preparado mediante un proceso de evaporación de solventes. Al analizar y evaluar el impacto de los dos procesos anteriores en el rendimiento y el ciclo de vida del separador, se encontró que el separador preparado mediante el método de prensado en caliente puede cumplir con los requisitos de los materiales del cátodo de la batería, y este método tiene las ventajas de una alta madurez tecnológica y baja costo, por lo que se usa cada vez más. Se usa ampliamente en la industria de baterías de iones de litio de gran capacidad. La membrana de gel en suspensión ha atraído la atención de investigadores nacionales y extranjeros debido a su proceso de producción simple y bajo costo. Sin embargo, ajustar la viscosidad agregando aditivos apropiados o haciendo que el solvente tenga una cierta viscosidad con respecto al sustrato puede afectar el rendimiento de la membrana final en el reciclaje.
En resumen, los cinco separadores de baterías de uso común tienen diferentes rendimientos, lo que afecta directamente a la seguridad de la batería. En la actualidad, existen principalmente los siguientes tipos de separadores de baterías: separadores de polietileno, separadores de cloruro de polivinilo y separadores de polipropileno. Los diferentes tipos de separadores de baterías varían mucho en cuanto a rendimiento y costo de carga y descarga, y el proceso de preparación es complejo, por lo que aún no se han utilizado ampliamente. Los problemas de seguridad de las baterías de iones de litio siempre han preocupado a la gente en la industria de las baterías, por lo que mejorar el rendimiento de seguridad de las baterías de iones de litio se considera la clave para el desarrollo de la industria de las baterías de litio. En el futuro, para mejorar el rendimiento de seguridad de las baterías de iones de litio, será necesario desarrollar separadores de baterías más prácticos y duraderos. Al mismo tiempo, es muy importante seguir desarrollando un proceso de preparación de separadores eficiente, no tóxico, de bajo costo y confiable.