Сепараторы внутри аккумуляторной батареи применяются при разделении положительных и отрицательных электродов для избегания короткого замыкания. Тип сепаратора определяется химией аккумуляторной батареи и требуемыми показателями данной батареи. Современные сепараторы для литий -йонных батарей представляют собой микропористые пленки, ленты, листы из синтетических полимеров стойких для работы в особо агрессивных средах. Наибольшее распространения получили сепараторы из пористых полиолефинов- полипропилена и полиэтилена. Достаточная химстойкосить и хорошие диалектрические свойства диктует их эффективное использование в различных типах литий-йонных аккумуляторов. Относительно простая технология их изготовления во многом определяет экономическую целесообразность
их использования. Однако в экстремальных условиях эксплуатации ( выше 140 С и при низких температурах (полипропилен не морозостоек)) их эксплуатация невозможна. За рубежом ведущие предприятия предлагают различные сепараторы, выдерживающие экстремальные условиях эксплуатации. В основном это высокотехнологичные и дорогие тунельные пористые мембраны покрытые химстойкими материалами.
На нашем предприятии сделана попытка разработки достаточно простой твердофазной технологии получения микро и нано -пористых тончайших полимерных пленок, лент, пластин из лучших диалектических, термостойких в широком диапазоне высоких и низких температур и исключительно химстойких полимерных материалов – фторопласта и сверхвысокомолекулярного полиэтилена. В основе технологии лежит твердофазная деформация полимерных заготовок в виде пленок, лент, пластин в особых условиях структурной организации в материале. Нам представляется, что эта самая эффективная и экономически выгодная технология получения микро и нанопористых полимерных мембранных материалов. Пористые мембраны могут выпускаться как в гидрофобном так и гидрофильном варианте. Физико-механические параметры сепараторов из Ф-4 и СВМПЭ приведены в табице.1.
Материалы Показатели |
Ф-4 |
СВМПЭ |
Прочность при растяжении в продольном направлении кг/см2 |
600-1200 |
800-6000 |
Относительное удлинение при разрыве в продольном направлении,% |
Не более 50 |
Не более 50 |
Пористость ,% |
Не менее 40 |
Не менее 30 |
Средний размер пор, мкм |
0.03-0.3 |
0.01-0.03 |
Толщина, мм |
0.03 – 1, 5 |
0.03-1,5 |
ФОТО структуры микропористой ленты из Ф-4
ФОТО ленты из Ф-4 до деформирования и после