Separadores de batería
Xiamen TOB New Energy Technology Co., Ltd: ¡Su fabricante confiable de separadores de batería!
Xiamen TOB new energy technology co., ltd. es un proveedor líder mundial de equipos y materiales para baterías para investigadores y fabricantes de baterías. Siempre nos hemos centrado en el desarrollo de baterías de iones de litio, supercondensadores, baterías de iones de sodio, baterías de estado sólido, baterías de litio-azufre y otras tecnologías de baterías más recientes. TOB New Energy comenzó su búsqueda en 2002 para superar el cuello de botella de las tecnologías de baterías.
Rica variedad de productos
Nuestra empresa puede producir núcleos de bobinado, equipos de batería de botón, equipos de batería cilíndrica, equipos de batería de paquete blando, equipos de batería cuadrada, equipos de supercondensadores, sistemas de prueba de batería, etc.
Calidad garantizada
Nuestros productos cuentan con más de 50 patentes técnicas aplicables a la fabricación de baterías, además, contamos con más de 500 tecnologías de investigación y desarrollo independientes. Nuestra fábrica es la más avanzada de China, donde desarrollamos y probamos cientos de productos todos los días.
Servicio líder
Contamos con muchos años de experiencia en la industria y un sistema completo de gestión de producción, supervisión de calidad y operación de servicio de ventas. Ya sea que desee comprar baterías de iones de litio o baterías de iones de sodio, simplemente envíenos sus necesidades por correo electrónico y podemos personalizar los productos para usted.
Ventas amplias
Nuestra actividad se extiende por los 5 continentes y más de 100 países. TOB New Energy ha establecido más de 200 líneas de producción de baterías de iones de litio y supercondensadores en todo el mundo.
Los separadores más utilizados para baterías de iones de litio son el polietileno (PE), el polipropileno (PP) y el separador PP/PE/PP. También se utilizan óxidos cerámicos para reducir la contracción y la penetración de partículas y mejorar la humectación. Podemos proporcionar servicios personalizados para los separadores de baterías antes mencionados, y el ancho y el grosor se pueden personalizar según los requisitos del cliente.

En el corazón de cada batería se encuentra un componente fundamental: el separador de batería. Este material fino y poroso actúa como una barrera física entre los electrodos positivo y negativo de la batería, impidiendo el contacto directo entre ellos. Al mantener esta separación, el separador de batería garantiza el flujo fluido de electricidad y evita posibles cortocircuitos.
Características de los separadores de batería
Estructura porosa
Los separadores de batería tienen una estructura altamente porosa que permite el libre movimiento de iones entre el ánodo y el cátodo, al tiempo que evita el contacto eléctrico directo de los electrodos. Esta porosidad es esencial para mantener la resistencia interna de la batería y permitir un transporte eficiente de iones.
Resistencia mecánica
Los separadores de batería deben tener suficiente resistencia a la tracción y flexibilidad para soportar las tensiones mecánicas que se producen durante el proceso de fabricación, el ensamblaje y la vida útil de la batería. Esto incluye la capacidad de soportar la expansión y contracción de los electrodos durante los ciclos de carga y descarga.
Estabilidad química
Los separadores de batería deben ser químicamente inertes al electrolito y a los electrodos en todo el rango de temperatura de funcionamiento de la batería. No deben degradarse ni reaccionar, lo que podría provocar pérdida de capacidad, cortocircuitos internos u otros problemas de seguridad.
Estabilidad térmica
Una alta estabilidad térmica es fundamental para evitar la fusión o la contracción a temperaturas elevadas. Esto es particularmente importante para evitar el descontrol térmico en las baterías de iones de litio, donde un pequeño aumento de temperatura puede provocar un rápido autocalentamiento y una posible falla catastrófica.
Funciones de los separadores de batería
Los separadores de batería desempeñan un papel fundamental en la gestión del movimiento de los electrolitos dentro de la batería. Los electrolitos son sustancias conductoras que permiten el flujo de iones entre los electrodos positivo y negativo, lo que facilita las reacciones electroquímicas que generan electricidad. El separador ayuda a garantizar una distribución uniforme de los electrolitos, optimizando el transporte de iones y mejorando el rendimiento general de la batería.
Una de las principales funciones de un separador de baterías es facilitar el transporte de iones entre los electrodos. Durante los procesos de carga y descarga, los iones, como los iones de litio en las baterías de iones de litio, deben migrar a través del separador para mantener el equilibrio electroquímico. La estructura porosa del separador permite un flujo de iones controlado a la vez que evita el contacto entre electrodos, lo que podría provocar cortocircuitos.
Los separadores de batería actúan como aislantes eléctricos eficaces entre los electrodos positivo y negativo. Al evitar el contacto directo entre los electrodos, eliminan el riesgo de cortocircuitos que pueden provocar fallas en la batería o representar riesgos de seguridad. Las propiedades aislantes del separador garantizan que la corriente eléctrica fluya por la ruta prevista, optimizando el rendimiento y la longevidad de la batería.
Además de sus funciones eléctricas, los separadores de batería brindan soporte mecánico a los electrodos. Ayudan a mantener el espacio adecuado entre los electrodos, lo que evita la deformación o el daño físico durante el funcionamiento de la batería o la tensión externa. La integridad estructural del separador es crucial para la estabilidad y la durabilidad generales de la batería.

Separador de baterías de polietileno (PE)
El separador de PE tiene las características únicas de resistencia a la tracción MD/TD equilibrada y estructura de poro altamente conectada, lo que puede promover el crecimiento uniforme de Li y aliviar la distribución desigual del flujo de Li+, ralentizando así el crecimiento de las dendritas de Li locales, y a menudo se utiliza en baterías de litio ternarias.
Separador de batería de polipropileno (PP)
El separador de PP de una sola capa proporciona una mejor capacidad de velocidad y permanece estable en un rango de temperatura más amplio, lo que se encuentra comúnmente en las baterías LiFePO4.
Separador compuesto multicapa
El separador compuesto multicapa, es decir, el separador compuesto de dos capas PP/PE o el separador compuesto de tres capas PP/PE/PP, combina las ventajas de la película PP con buenas propiedades mecánicas, alta temperatura de fusión y la película PE con suavidad, buena tenacidad y baja temperatura de celda cerrada, lo que aumenta el rendimiento de seguridad de la batería. Estas tres películas de polímero se utilizan ampliamente en baterías de iones de litio debido a su robustez, porosidad, permeabilidad y tamaño de poro.
Propiedades de un buen separador de baterías
Estabilidad química
El material del separador no debe tener ninguna reacción con el electrodo ni con el electrolito, debe ser químicamente estable y no debe degradarse.
Espesor y resistencia
El separador de la batería debe ser lo suficientemente fino para facilitar la densidad de energía y potencia de la batería y también debe tener suficiente resistencia a la tracción para evitar el estiramiento durante el proceso de bobinado. El espesor estándar de un separador está fijado en 25,4 μm, pero a medida que la tecnología se desarrolló, el espesor de los separadores se redujo a 20 μm, 16 μm e incluso 12 μm sin comprometer las propiedades de la celda.
Porosidad y tamaño de poro
El separador debe tener una densidad de poros que pueda contener el electrolito y también permita que el ion se mueva entre los electrodos. Si la porosidad es mayor, será difícil cerrar los poros cuando se deba apagar la batería. La porosidad típica del separador de baterías de iones de litio es del 40 %. El tamaño de los poros debe ser menor que el tamaño de las partículas de los componentes del electrodo y los poros deben estar distribuidos uniformemente en una estructura tortuosa.
Estabilidad térmica y apagado
El separador debe ser estable para un amplio rango de temperaturas sin curvarse ni fruncirse y debe poder apagarse a una temperatura ligeramente inferior a la temperatura en la que se produce el descontrol térmico.
Proceso de fabricación de separadores de baterías

Fabricación por proceso húmedo
Preparación de solución de polímero
El primer paso del proceso húmedo consiste en preparar una solución de polímero. El polímero seleccionado, como el polietileno (PE) o el polipropileno (PP), se disuelve en un disolvente adecuado para crear una solución homogénea. Esta solución servirá como precursor del material separador.
Recubrimiento o fundición
A continuación, la solución de polímero se recubre o se vierte sobre un sustrato móvil, como una cinta transportadora o un tambor giratorio. El espesor del recubrimiento se controla cuidadosamente para lograr el espesor deseado del separador.
Eliminación de disolventes
Después del proceso de recubrimiento, el separador pasa por una etapa de secado para eliminar el solvente del polímero. Esto se puede hacer a través de varios métodos, como la evaporación o el secado con aire caliente. El proceso de secado asegura la solidificación del polímero y la formación de una estructura porosa.
Calandrado
En algunos casos, el separador puede someterse a un proceso de calandrado. El calandrado implica pasar el material del separador a través de rodillos para mejorar aún más la uniformidad y suavidad de su espesor. Este paso ayuda a mejorar la resistencia mecánica y la calidad general del separador.
Formación de poros
El separador puede someterse a un proceso de formación de poros para crear la estructura porosa necesaria. Esto se puede lograr mediante estiramiento, tratamiento térmico o deformación mecánica controlada. El paso de formación de poros es crucial para optimizar la gestión de electrolitos y las propiedades de transporte de iones del separador.
Acabado y control de calidad
Los separadores fabricados se someten a diversos procesos de acabado, como el recorte de los bordes y la garantía de la uniformidad en el espesor y la distribución del tamaño de los poros.

Fabricación por proceso seco
Mezcla de polvos
El primer paso del proceso seco es mezclar los polvos cerámicos con aglutinantes y aditivos. La composición de la mezcla se controla cuidadosamente para lograr las propiedades deseadas en el separador final.
Formación de láminas
Luego, el polvo mezclado se compacta y se forma en láminas mediante métodos de prensado con rodillos o colada con cinta. Las láminas suelen ser delgadas y flexibles, listas para su posterior procesamiento.
Secado y eliminación de aglutinantes
Las láminas formadas se someten a un proceso de secado. En este paso se eliminan los aglutinantes y los disolventes restantes, dejando una estructura cerámica sólida. La temperatura y la duración del secado se controlan para garantizar la eliminación adecuada del aglutinante sin causar daños al separador.
Sinterización
Las láminas cerámicas secas se someten a un proceso de sinterización y se calientan a altas temperaturas en una atmósfera controlada. La sinterización hace que las partículas cerámicas se adhieran, lo que da como resultado una estructura de separador densa y mecánicamente robusta.
Formación de poros
Al igual que el proceso húmedo, el proceso seco también incluye un paso de formación de poros. Se emplean diversas técnicas, como el tratamiento térmico controlado o el grabado químico, para crear la estructura porosa deseada en el separador cerámico.
Acabado y control de calidad
Los separadores cerámicos terminados se someten a procesos de acabado final, que incluyen recorte, medición de espesor y controles de calidad.
Como sugiere su nombre, un aislador de batería evita que la batería se descargue en exceso aislándola. Por ejemplo, si tiene una batería de automóvil completamente descargada, el aislador evitará que se descargue más. Impide que otros tipos de cargas descarguen la batería, lo que ayuda a que la batería se cargue. Esta es la diferencia entre un aislador de batería y un separador: un aislador de batería utiliza un condensador (o un grupo de condensadores) para ayudar a cargar la batería al evitar que las cargas parásitas agoten la batería descargada. Por otro lado, los separadores de batería son más complejos. Además de evitar cortocircuitos en las baterías, los separadores de batería también comprueban si la batería tiene suficiente voltaje para funcionar y ayudan a que la batería se cargue.

¿Cómo elegir un separador de batería?
Distribución de poros y tamaño de poros
La porosidad y la distribución del tamaño de los poros afectan en gran medida el rendimiento de la batería. Una mayor porosidad permite un mejor flujo de electrolitos y transporte de iones, lo que mejora la eficiencia de la batería. La distribución del tamaño de los poros afecta la permeabilidad del separador, que es crucial para el movimiento de iones. Por ejemplo, las baterías de iones de litio requieren separadores con tamaños de poro uniformes y pequeños para evitar la formación de dendritas y cortocircuitos.
Resistencia mecánica y estabilidad térmica
Los separadores de baterías deben poseer una resistencia mecánica adecuada para soportar los procesos de ensamblaje y las tensiones que se producen durante el funcionamiento de la batería. También deben presentar una excelente estabilidad térmica para resistir la deformación o la fusión a altas temperaturas. Evalúe las propiedades mecánicas y térmicas de los diferentes materiales de los separadores y elija uno que cumpla con los requisitos de su aplicación.
Estabilidad electroquímica
La estabilidad electroquímica de un separador de batería determina su capacidad para resistir la descomposición y degradación química a lo largo del tiempo. Es particularmente importante para los sistemas de baterías de alta energía que funcionan a voltajes elevados. Elija un material separador con alta estabilidad electroquímica para garantizar el rendimiento y la seguridad de la batería a largo plazo.

Consideraciones de seguridad
La seguridad de las baterías es un aspecto fundamental, especialmente cuando se consideran los separadores. Seleccione separadores con propiedades ignífugas para minimizar el riesgo de fugas térmicas y peligros de incendio. Además, los separadores que presentan una baja contracción térmica y una excelente resistencia a las perforaciones pueden mejorar la seguridad de las baterías al minimizar el potencial de cortocircuitos internos.
Certificado






























