Separatori di batterie
Xiamen TOB New Energy Technology Co.,Ltd: il tuo produttore di fiducia di separatori per batterie!
Xiamen TOB new energy technology co., ltd. è un fornitore leader a livello mondiale di apparecchiature e materiali per batterie per ricercatori e produttori di batterie. Ci siamo sempre concentrati sullo sviluppo di batterie agli ioni di litio, supercondensatori, batterie agli ioni di sodio, batterie allo stato solido, batterie al litio-zolfo e altre tecnologie di batterie più recenti. TOB New Energy ha iniziato la sua ricerca nel 2002 per superare il collo di bottiglia delle tecnologie delle batterie.
Ampia varietà di prodotti
La nostra azienda è in grado di produrre nuclei di avvolgimento, apparecchiature per batterie a bottone, apparecchiature per batterie cilindriche, apparecchiature per batterie softpack, apparecchiature per batterie quadrate, apparecchiature per supercondensatori, sistemi di collaudo per batterie, ecc.
Qualità garantita
I nostri prodotti hanno più di 50 brevetti tecnici applicabili alla produzione di batterie, inoltre, abbiamo più di 500 tecnologie di ricerca e sviluppo indipendenti. La nostra fabbrica è la più avanzata in Cina, dove sviluppiamo e testiamo centinaia di prodotti ogni giorno.
Servizio leader
Abbiamo molti anni di esperienza nel settore e un sistema completo di gestione della produzione, supervisione della qualità e servizio di vendita. Sia che tu voglia acquistare batterie agli ioni di litio o batterie agli ioni di sodio, inviaci semplicemente le tue esigenze via e-mail e potremo personalizzare i prodotti per te.
Grandi vendite
La nostra attività copre 5 continenti e più di 100 paesi. TOB New Energy ha creato più di 200 linee di produzione di batterie agli ioni di litio e supercondensatori in tutto il mondo.
I separatori più ampiamente utilizzati per le batterie agli ioni di litio sono il polietilene (PE), il polipropilene (PP) e il separatore PP/PE/PP. Gli ossidi ceramici vengono utilizzati anche per ridurre il restringimento e la penetrazione delle particelle e migliorare la bagnatura. Possiamo fornire servizi personalizzati per i separatori di batterie di cui sopra e la larghezza e lo spessore possono essere personalizzati in base alle esigenze del cliente.

Al centro di ogni batteria si trova un componente critico, il separatore della batteria. Questo materiale sottile e poroso funge da barriera fisica tra gli elettrodi positivo e negativo della batteria, impedendo il contatto diretto tra di essi. Mantenendo questa separazione, il separatore della batteria assicura il flusso regolare di elettricità e previene potenziali cortocircuiti.
Caratteristiche dei separatori di batterie
Struttura porosa
I separatori di batterie hanno una struttura altamente porosa che consente il libero movimento degli ioni tra l'anodo e il catodo, impedendo al contempo il contatto elettrico diretto degli elettrodi. Questa porosità è essenziale per mantenere la resistenza interna della batteria e consentire un trasporto efficiente degli ioni.
Resistenza meccanica
I separatori di batterie devono avere sufficiente resistenza alla trazione e flessibilità per resistere alle sollecitazioni meccaniche incontrate durante il processo di fabbricazione, l'assemblaggio e la durata della batteria. Ciò include la capacità di gestire l'espansione e la contrazione degli elettrodi durante i cicli di carica e scarica.
Stabilità chimica
I separatori di batteria devono essere chimicamente inerti all'elettrolita e agli elettrodi per l'intera gamma di temperature operative della batteria. Non devono degradarsi o reagire, il che potrebbe causare perdita di capacità, cortocircuiti interni o altri problemi di sicurezza.
Stabilità termica
Un'elevata stabilità termica è fondamentale per prevenire la fusione o il restringimento a temperature elevate. Ciò è particolarmente importante per prevenire la fuga termica nelle batterie agli ioni di litio, dove un piccolo aumento di temperatura può portare a un rapido autoriscaldamento e a potenziali guasti catastrofici.
Funzioni dei separatori di batterie
I separatori di batteria svolgono un ruolo fondamentale nella gestione del movimento degli elettroliti all'interno della batteria. Gli elettroliti sono sostanze conduttive che consentono il flusso di ioni tra gli elettrodi positivi e negativi, facilitando le reazioni elettrochimiche che generano elettricità. Il separatore aiuta a garantire una distribuzione uniforme degli elettroliti, ottimizzando il trasporto di ioni e migliorando le prestazioni complessive della batteria.
Una delle funzioni principali di un separatore di batterie è quella di facilitare il trasporto di ioni tra gli elettrodi. Durante i processi di carica e scarica, gli ioni, come gli ioni di litio nelle batterie agli ioni di litio, devono migrare attraverso il separatore per mantenere l'equilibrio elettrochimico. La struttura porosa del separatore consente un flusso di ioni controllato, impedendo al contempo il contatto con gli elettrodi, che potrebbe causare cortocircuiti.
I separatori di batteria agiscono come efficaci isolanti elettrici tra gli elettrodi positivo e negativo. Impedendo il contatto diretto tra gli elettrodi, eliminano il rischio di cortocircuiti che potrebbero causare guasti alla batteria o rappresentare pericoli per la sicurezza. Le proprietà isolanti del separatore assicurano che la corrente elettrica scorra attraverso il percorso previsto, ottimizzando le prestazioni e la longevità della batteria.
Oltre alle loro funzioni elettriche, i separatori di batteria forniscono supporto meccanico agli elettrodi. Aiutano a mantenere la giusta spaziatura tra gli elettrodi, prevenendo deformazioni o danni fisici durante il funzionamento della batteria o stress esterno. L'integrità strutturale del separatore è fondamentale per la stabilità e la durata complessiva della batteria.

Separatore di batterie in polietilene (PE)
Il separatore PE presenta le caratteristiche uniche di una resistenza alla trazione MD/TD bilanciata e di una struttura dei pori altamente connessa, che può promuovere la crescita uniforme di Li e attenuare la distribuzione non uniforme del flusso di Li+, rallentando così la crescita dei dendriti locali di Li, ed è spesso utilizzato nelle batterie al litio ternarie.
Separatore di batterie in polipropilene (PP)
Il separatore PP monostrato garantisce una migliore capacità di carico e rimane stabile in un intervallo di temperatura più ampio, caratteristica comune nelle batterie LiFePO4.
Separatore composito multistrato
Il separatore composito multistrato, ovvero il separatore composito a due strati PP/PE o il separatore composito a tre strati PP/PE/PP, combina i vantaggi del film PP con buone proprietà meccaniche, elevata temperatura di fusione e del film PE con morbidezza, buona tenacità e bassa temperatura delle celle chiuse, aumentando le prestazioni di sicurezza della batteria. Questi tre film polimerici sono ampiamente utilizzati nelle batterie agli ioni di litio per la loro robustezza, porosità, permeabilità e dimensione dei pori.
Proprietà di un buon separatore di batterie
Stabilità chimica
Il materiale del separatore non deve reagire con l'elettrodo o l'elettrolita, deve essere chimicamente stabile e non deve degradarsi.
Spessore e resistenza
Il separatore della batteria dovrebbe essere sufficientemente sottile da facilitare l'energia e la densità di potenza della batteria e dovrebbe anche avere una resistenza alla trazione sufficiente per evitare allungamenti durante il processo di avvolgimento. Lo spessore standard di un separatore è fissato a 25,4 μm, ma con lo sviluppo della tecnologia lo spessore dei separatori si è ridotto a 20 μm, 16 μm e persino 12 μm senza compromettere le proprietà delle celle.
Porosità e dimensione dei pori
Il separatore dovrebbe avere una densità di pori che possa contenere l'elettrolita e consentire anche allo ione di muoversi tra gli elettrodi. Se la porosità è maggiore, sarà difficile chiudere i pori quando si deve effettuare uno spegnimento della batteria. La porosità tipica del separatore della batteria agli ioni di litio è del 40%. La dimensione dei pori dovrebbe essere inferiore alla dimensione delle particelle dei componenti dell'elettrodo e i pori dovrebbero essere distribuiti uniformemente in una struttura tortuosa.
Stabilità termica e spegnimento
Il separatore deve essere stabile in un'ampia gamma di temperature senza arricciarsi o raggrinzirsi e deve essere in grado di spegnersi a una temperatura leggermente inferiore a quella in cui si verifica la fuga termica.
Processo di fabbricazione del separatore di batterie

Produzione con processo umido
Preparazione della soluzione polimerica
Il primo passaggio del processo a umido prevede la preparazione di una soluzione polimerica. Il polimero selezionato, come polietilene (PE) o polipropilene (PP), viene disciolto in un solvente adatto per creare una soluzione omogenea. Questa soluzione fungerà da precursore per il materiale separatore.
Rivestimento o fusione
La soluzione polimerica viene quindi rivestita o colata su un substrato in movimento, come un nastro trasportatore o un tamburo rotante. Lo spessore del rivestimento viene attentamente controllato per ottenere lo spessore del separatore desiderato.
Rimozione del solvente
Dopo il processo di rivestimento, il separatore passa attraverso una fase di essiccazione per rimuovere il solvente dal polimero. Ciò può essere fatto tramite vari metodi, come l'evaporazione o l'essiccazione ad aria calda. Il processo di essiccazione assicura la solidificazione del polimero e la formazione di una struttura porosa.
Calandratura
In alcuni casi, il separatore può essere sottoposto a un processo di calandratura. La calandratura comporta il passaggio del materiale del separatore attraverso rulli per migliorarne ulteriormente l'uniformità di spessore e la scorrevolezza. Questa fase aiuta a migliorare la resistenza meccanica e la qualità complessiva del separatore.
Formazione dei pori
Il separatore può essere sottoposto a un processo di formazione dei pori per creare la struttura porosa necessaria. Ciò può essere ottenuto tramite stiramento, trattamento termico o deformazione meccanica controllata. La fase di formazione dei pori è fondamentale per ottimizzare la gestione dell'elettrolita del separatore e le proprietà di trasporto degli ioni.
Finitura e Controllo Qualità
I separatori realizzati vengono sottoposti a vari processi di finitura, come la rifilatura dei bordi e l'uniformità nello spessore e nella distribuzione delle dimensioni dei pori.

Produzione a secco
Miscelazione di polvere
Il primo passaggio del processo a secco è la miscelazione delle polveri ceramiche con leganti e additivi. La composizione della miscela è attentamente controllata per ottenere le proprietà desiderate nel separatore finale.
Formazione del foglio
La polvere miscelata viene quindi compattata e formata in fogli utilizzando metodi di pressatura a rulli o di colata a nastro. I fogli sono solitamente sottili e flessibili, pronti per un'ulteriore lavorazione.
Essiccazione e rimozione del legante
I fogli formati vengono sottoposti a un processo di essiccazione. Questa fase rimuove i leganti e qualsiasi solvente rimanente, lasciando dietro di sé una solida struttura ceramica. La temperatura e la durata dell'essiccazione vengono controllate per garantire la corretta rimozione del legante senza causare danni al separatore.
Sinterizzazione
I fogli di ceramica essiccati vengono sottoposti a un processo di sinterizzazione e riscaldati ad alte temperature in un'atmosfera controllata. La sinterizzazione fa sì che le particelle di ceramica si leghino, dando origine a una struttura di separazione densa e meccanicamente robusta.
Formazione dei pori
Simile al processo a umido, anche il processo a secco include una fase di formazione dei pori. Vengono impiegate varie tecniche, come il trattamento termico controllato o l'incisione chimica, per creare la struttura porosa desiderata nel separatore ceramico.
Finitura e Controllo Qualità
I separatori ceramici finiti vengono sottoposti ai processi di finitura finale, tra cui la rifilatura, la misurazione dello spessore e i controlli di qualità.
Come suggerisce il nome, un isolatore di batteria impedisce che la batteria si scarichi eccessivamente isolandola. Ad esempio, se hai una batteria per automobile completamente scarica, l'isolatore impedirà che si scarichi ulteriormente. Impedisce ad altri tipi di carichi di scaricare la batteria, questa funzione aiuta la carica della batteria. Ecco la differenza tra un isolatore di batteria e un separatore: un isolatore di batteria utilizza un condensatore (o un gruppo di condensatori) per aiutare a caricare la batteria impedendo ai carichi parassiti di scaricare la batteria scarica. D'altro canto, i separatori di batteria sono più complessi. Oltre a prevenire i cortocircuiti nelle batterie, i separatori di batteria controllano anche se la batteria ha abbastanza tensione per funzionare e aiutano la carica della batteria.

Come scegliere il separatore per batterie?
Porosità e distribuzione delle dimensioni dei pori
La porosità e la distribuzione delle dimensioni dei pori hanno un impatto notevole sulle prestazioni della batteria. Una porosità maggiore consente un migliore flusso dell'elettrolita e trasporto degli ioni, migliorando l'efficienza della batteria. La distribuzione delle dimensioni dei pori influisce sulla permeabilità del separatore, che è fondamentale per il movimento degli ioni. Ad esempio, le batterie agli ioni di litio richiedono separatori con dimensioni dei pori uniformi e piccole per prevenire la formazione di dendriti e cortocircuiti.
Resistenza meccanica e stabilità termica
I separatori di batterie devono possedere un'adeguata resistenza meccanica per resistere ai processi di assemblaggio e alle sollecitazioni incontrate durante il funzionamento della batteria. Devono inoltre presentare un'eccellente stabilità termica per resistere alla deformazione o alla fusione ad alte temperature. Valuta le proprietà meccaniche e termiche dei diversi materiali del separatore e scegline uno che soddisfi i requisiti della tua applicazione.
Stabilità elettrochimica
La stabilità elettrochimica di un separatore di batteria determina la sua capacità di resistere alla rottura chimica e alla degradazione nel tempo. È particolarmente importante per i sistemi di batterie ad alta energia che funzionano a tensioni elevate. Scegli un materiale separatore con elevata stabilità elettrochimica per garantire prestazioni e sicurezza della batteria a lungo termine.

Considerazioni sulla sicurezza
La sicurezza della batteria è un aspetto critico, soprattutto quando si prendono in considerazione i separatori. Selezionare separatori con proprietà ignifughe per ridurre al minimo il rischio di fuga termica e pericoli di incendio. Inoltre, i separatori che presentano un basso restringimento termico e un'eccellente resistenza alla perforazione possono migliorare la sicurezza della batteria riducendo al minimo il potenziale di cortocircuiti interni.
Certificato






























