¿Qué es un Separadores?
Los separadores son componentes que separan los electrodos positivo (ánodo) y negativo (cátodo) de las pilas secundarias (por ejemplo, pilas de níquel-hidruro metálico, pilas de iones de litio, pilas de combustible, etc.), evitando el contacto eléctrico entre los electrodos positivo y negativo y garantizando la conductividad iónica.
Las especificaciones difieren en función de la batería utilizada, como las baterías de hidruro de níquel-metal, las baterías de iones de litio y las pilas de combustible, pero el denominador común es que se trata de un componente que facilita la reacción electroquímica básica entre los electrodos positivo y negativo.
Por ejemplo, en una batería de iones de litio, la carga y descarga se realiza mediante electrones de iones de litio (Li+) que entran y salen entre los electrodos positivo (ánodo) y negativo (cátodo).
Esto se consigue haciendo agujeros en el separador lo suficientemente pequeños para que pasen los iones de litio.
Usos de los Separadores
En esta sección se describen ejemplos de separadores utilizados en las baterías de iones de litio. Con la expansión de las tabletas y los vehículos eléctricos, las baterías de iones de litio deben tener mayor capacidad y densidad energética.
En este contexto, los separadores se utilizan para aislar los electrodos positivo (ánodo) y negativo (cátodo), evitar la generación anormal de calor debido a cortocircuitos y cargar y descargar basándose en una conducción iónica adecuada entre los electrodos positivo (ánodo) y negativo (cátodo).
- A continuación se muestran ejemplos de Separadores utilizados en baterías de iones de litio.
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Principio de los Separadores
A continuación se explica el principio de los separadores utilizados en las baterías de iones de litio, utilizando como ejemplo el separador utilizado en las baterías de iones de litio.
Las baterías de iones de litio se cargan y descargan mediante la conducción de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo, y se inyecta electrolito para conducir estos iones. En este punto, si los electrones se conducen a través del electrolito, la electricidad no puede transmitirse al circuito externo. Se colocan separadores entre los electrodos positivo y negativo para permitir que sólo pasen los iones de litio y evitar cortocircuitos internos causados por el contacto entre los electrodos positivo y negativo.
Por lo tanto, la conductividad iónica y el aislamiento eléctrico son esenciales para los Separadores, y también se requieren materiales resistentes desde el punto de vista eléctrico, químico y mecánico para un funcionamiento estable de la batería. Por este motivo, los materiales y las formas de los separadores se modifican de diversas formas en función de la aplicación para aumentar la eficacia de la reacción electroquímica de los iones de litio desde el electrodo positivo (ánodo) al negativo (cátodo).
A continuación se describen ejemplos de innovaciones tecnológicas en Separadores.
Revestimientos de fluoropolímero
Objetivo: mejorar la adherencia en la fabricación de células laminadas.
Resumen: El uso de revestimientos de fluoropolímero permite una gran adherencia entre electrodos (positivos y negativos) y Separadores, y está atrayendo la atención como tecnología que puede evitar la deformación de las células, mejorar el índice C y desarrollar estructuras que conduzcan a una mayor capacidad.