Физико-химические показатели различных типов сепараторов

Показатели	Тип сепаратора
	Полиэтилен	Полиэтилен/ каучук	ПВХ	Каучук	Феноловая смола
Прочность	Отличная	Отличная	Хорошая	Средняя	Хорошая
Эластичность/твердость	Эластичный	Эластичный	Твердый	Эластичный	Твердый
Средний диаметр пор (µm)	0.10	0.10	0.22	0.06	0.50
Пористость (%)	55-65	50-60	60-70	45-55	60-70
Сопротивление (Ω cm2)	0.120	0.110	0.130	0.250	0.140
Устойчивость к окислению	Отличная	Отличная	Отличная	Хорошая	Хорошая
Препятствует проникновению кристаллизирующихся элементов	нет	да	нет	да	нет
Форма ребер	Диагональные/ извилистые/ вертикальные	Диагональные/ извилистые/ вертикальные	Диагональные/ извилистые/ вертикальные	Диагональные/ извилистые	Диагональные/ извилистые/ вертикальные
Стеклохолст	да	да	да	да	да

Способы производства сепараторов

Во всех базовых типах сепараторов, описанных ниже, за исключением сепараторов на основе феноловых смол, используется мелкоячеистый кремнезем, образующий в материале пористую структуру.  Кремнезем вводится в структуру сепаратора на основе полиэтилена, каучука и др. с помощью посредствам масел или воды. Затем жидкость из структуры сепаратора  удаляется с помощью специального растворителя и путем просушивания материала. Оставшаяся структура из кремнезема кварца определяет пористую структуру сепаратора — размер пор, пористость (%), извилистость.  Во всех производственных процессах, за исключением одного, профиль ребер сепаратора формируется с помощью каландра. Исключением являются сепараторы на основе феноловых смол, в которых для производства профилей ребер используется гофрированный ремень. Схемы, представленные ниже, демонстрируют способы производства описанных видов сепараторов.

Способы производства различных типов сепараторов

Схема 1	Схема 2	Схема 3	Схема 4	Схема 5
Полиэтилен	Полиэтилен/каучук	ПВХ	Каучук	Феноловая смола
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (UHMWPE)	Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (UHMWPE)	Гранулы ПВХ	Натуральный каучук	Феноловая смола/Растворитель
Кремнезем  в масле	Кремнезем  в масле	Кремнезем в растворителе	Кремнезем в воде	Вода
	Каучук	Вода
Смешивание	Смешивание	Смешивание	Смешивание	Смешивание
Экструдирование	Экструдирование	Экструдирование	Экструдирование	Гофрированный ременьНетканый мат из полиэстера
Каландрирование	Каландрирование	Каландрирование	Каландрирование
Удаление масел	Удаление масел	Удаление растворителя	Вулканизация	Вулканизация
Сушка	Сушка	Сушка	Сушка	Выпаривание воды/Сушка
Конечная обработка	Конечная обработка	Конечная обработка	Конечная обработка	Конечная обработка

В России из современных типов сепараторов распространено производство сепараторов на основе ПВХ типа «Мипласт» и сепараторов на основе каучука типа «Мипор».

Для производства сепаратора «Мипласт» используются специальные марки ПВХ. Подобную марку производит ООО «Усольехимпром» (ООО «Группа НИТОЛ»). Эмульсионный ПВХ Е-6642Ж применяется для получения сепараторов типа «Мипласт», характеризующихся низким электросопротивлением, небольшим диаметром пор и высокой объемной пористостью.

Среди производителей сепараторов подобного типа можно отметить крупнейшего российского производителя аккумуляторов ОАО  «Тюменский аккумуляторный завод». На предприятии установлена производственная линия, позволяющая изготавливать сепараторы «Мипласт» из поливинилхлоридной смолы путём засыпки, формовки, спекания на металлической ленте конвейера.

Среди предприятий СНГ собственным производством сепараторов располагает ОАО «Кайнар», являющийся крупнейшим производителем аккумуляторов в Республике Казахстан.

Сепаратор «Мипласт» производится на предприятии из поливинилхлоридной смолы на собственных линиях немецкой фирмы «Thyssen Henschel». В свою очередь, полиэтиленовый сепаратор закупается у западных компаний «ENTEK International» и «Daramic».

Производство наиболее современных и самых востребованных типов сепараторов на основе полиэтилена и полиэтилена/каучука в России отсутствует. Один из московских институтов пытался запустить производство подобного материала, но по качеству не вышел — был косой, тянулся.

Исходными материалами для производства полиэтиленовых сепараторов являются:

1) Кремнезем

Кремнезем является важной частью полиэтиленового сепаратора для аккумулятора. Он образует «становой хребет» или скелет, позволяющий сепаратору приобрести гидрофильные свойства, поглощать H2SO4 и обеспечивать электрохимический перенос ионов между отрицательной и положительной пластинами свинцово-кислотной батареи.

2) «UHMWPE»

Когда речь заходит о полиэтиленовых сепараторах, то следовало бы говорить о сепараторах «UHMWPE», то есть о сепараторах из полиэтилена сверхвысокого молекулярного веса. UHMWPE придает продукту уникальность:

• UHMWPE не поддается обработке плавлением вследствие сильного переплетения цепочек;

• UHMWPE должен пластифицироваться с использованием углеводородных технологических масел и переработки в гель;

• UHMWPE способен связывать большие количества наполнителя (например, кремнезема);

• Поэтому UHMWPE образует плотные, свободностоящие пленки.

UHMWPE стоек к истиранию. Он часто применяется в качестве полимера, предпочтительного в современных деталях для замены костных фрагментов. Другое, хорошо известное применение UHMWPE находит в конструкции пуленепробиваемой брони для личной защиты.