Que é un separador?
separador
O separador é un compoñente crucial das baterías de-ións de litio. É unha membrana microporosa que se usa para separar os electrodos positivos e negativos e é un material polimérico funcional cunha estrutura microporosa a nanoescala, como se mostra na Figura 7-9. O rendemento do separador determina a estrutura da interface da batería, a resistencia interna e outras características, afectando directamente a súa capacidade, ciclo de vida e seguridade. Un separador de alto-rendimento xoga un papel fundamental para mellorar o rendemento xeral da batería. A súa función principal é evitar curtocircuítos causados polo contacto dos electrodos mentres permite o paso dos ións electrólitos. Para as baterías de-ións de litio, xa que o electrólito é un sistema de disolventes orgánicos, son necesarios materiais separadores resistentes aos disolventes orgánicos. En xeral, utilízanse membranas porosas de poliolefina de película fina de alta-resistencia.
O rendemento do separador de baterías de iones de litio-determina a estrutura da interface e a resistencia interna da batería, afectando directamente á súa capacidade, ciclo de vida e seguridade. Os requisitos técnicos dos separadores de baterías de-ión de litio son:
1) Rendemento de illamento: o separador é un illante condutor de electricidade, que garante o illamento mecánico entre os electrodos positivos e negativos.
2) Alta condutividade iónica: debe minimizar a resistencia ao movemento dos ións electrólitos, posuíndo un certo tamaño de poro e porosidade para garantir unha baixa resistencia e unha alta condutividade iónica, permitindo unha boa permeabilidade do ión litio-.
3) Estabilidade química e inercia electroquímica: debe ser suficientemente estable fronte ao electrólito, ás impurezas potenciais, aos reactivos dos electrodos e aos produtos da reacción do electrodo, evitando a disolución ou a degradación. Dado que o disolvente electrolítico é un composto orgánico fortemente polar, o separador debe ser resistente á corrosión electrolítica e posuír suficiente estabilidade química e electroquímica.
4) Mínima repulsión do electrólito: debe ter unha boa moxabilidade para o electrólito e suficiente capacidade de absorción de líquidos e retención de humidade.
5) Requírese unha alta resistencia mecánica para evitar o desgarro e a deformación durante o procesamento. As propiedades mecánicas suficientes, incluíndo a resistencia á perforación e á tracción, son esenciais, mentres minimizan o espesor.
6) A estabilidade dimensional é fundamental. É necesario un cambio dimensional mínimo por debaixo do punto de fusión para evitar curtocircuítos entre os electrodos positivos e negativos. Tamén son importantes a boa estabilidade espacial e a planitude, xunto cunha alta uniformidade no grosor e o tamaño dos poros.
7) A boa estabilidade térmica e a protección de apagado automático son esenciais. As baterías de enerxía requiren aínda máis o separador, normalmente empregando membranas compostas.
8) Requírese unha contracción térmica mínima para evitar eficazmente a migración de partículas, coloides ou outras substancias solubles entre os electrodos positivos e negativos. En caso contrario, poden producirse curtocircuítos, que provocan un desgaste térmico da batería.
Os diferentes sistemas e aplicacións de baterías de ións de litio{0}} teñen requisitos diferentes para os separadores.
