اجزای اساسی باتری شامل یک آند، کاتد و یک الکترولیت است. یکی دیگر از بخشهای مهم باتری که ما آن را مسلم می دانیم سپراتور یا جدا کننده باتری است. این جدا کننده ها نقش مهمی در تصمیم گیری عملکرد باتری ایفا می کنند، برای مثال میزان تخلیه خودکار و پایداری شیمیایی باتری بستگی زیادی به نوع جداکننده استفاده شده در باتری دارد.
سپراتورها صفحات نازکی هستند که عایق الکتریسیته می باشند و از مواد متخلخل و پرمنفذ ساخته شده اند. جهت جلوگیری از ایجاد اتصال کوتاه در داخل خانه های باتری به عنوان عایق و جداکننده بین صفحات مورد استفاده قرار می گیرند.
سوراخ های بسیار ریز و منافذ ظریف سپراتورها سبب می شوند که جریان یونی (الکتریکی) در الکترولیت بین صفحات مثبت و منفی ایجاد گردد. برای آشنایی بیشتر با نقش سپراتورها در باتری خودرو با ما همراه باشید.
جدا کننده باتری غشای پلیمری است که بین آند با بار مثبت و کاتد با بار منفی قرار می گیرد تا از اتصال کوتاه الکتریکی جلوگیری شود. جدا کننده یک لایه ریز حفره است که توسط الکترولیت مرطوب می شود و به عنوان کاتالیزور حرکت یون ها را از یک الکترود به الکترود دیگر افزایش می دهد.
هنگامی که باتری در حال شارژ شدن است یونها از کاتد به آند حرکت می کنند و هنگامی که باتری تخلیه می شود یونها در جهت معکوس حرکت می کنند. جداکننده تعداد یونهایی را که بین ترمینال مثبت و منفی حرکت می کنند کنترل می کند و از این رو مسئول نشت یونها (خود تخلیه) در زمان ایده آل بودن باتری است. اگرچه یونها آزادانه از جداکننده عبور می کنند اما هدایت الکتریکی ندارد و همیشه به عنوان یک ایزوله کننده عمل می کند.
انواع سپراتورها
سپراتورها به دو گروه مختلف تقسیم می شوند و برهمین اساس به دو طریق در داخل باتریها نصب می شوند:
1- سپراتورهای ورقه ای (Leaf Construction)
2- سپراتورهای کیسه ای پاکتی (Envelope Construction)
سپراتورهای ورقه ای
سپراتورهای ورقه ای، برگ های یک لایه و مجزایی هستند که بین صفحات قرار می گیرند. این سپراتورها از «لاتکس» (Latex) اشباع شده، پشم شیشه، رزین اشباع شده، الیاف سلولز، پی وی سی فشرده، سیلیکا/ پلی اتیلن یا سیلیکا/ لاستیک، ساخته می شوند.
در باتری های معمولی و موتور سیکلتی اغلب از سپراتورهای سیلیکا/ پلی اتیلن یا سیلیکا/ لاستیک استفاده می شود زیرا برای جلوگیری از ایجاد ضایعات شاخه ای شکل بر روی سپراتورها، بایستی از سپراتورهایی که کمترین میزان منافذ را داشته باشند استفاده کرد.
برخی اوقات ممکن است شبکه ای از پشم شیشه را در کنار خطو ط برجسته سپراتور قرار دهیم تا از این طریق تحت شرایط نوسان و لرزش بیش از اندازه باتری، ایجاد ضایعات در مواد فعال را کند و آهسته نماییم.
سپراتورهای پاکتی
در باتری هایی که سپراتورهای کیسه ای / پاکتی در آنها مورد استفاده قرار می گیرد، عموما سپراتورهای پاکتی استفاده می شوند که اطراف آن درزگیری شده و قسمت بالایی و فوقانی آن باز است.
به این ترتیب این امکان را فراهم می سازد تا گازهای تولید شده توسط صفحه ها به طرف بالا متصاعد شوند و به سطح الکترولیت برسند. در صورت استفاده از این سپراتورها می توان پایه های صفحه ها و فضای خالی ته باتری را حذف نمود.
مواد تشکیل دهنده سپراتورهای پلاستیکی
سپراتورهای پاکتی از مواد پلاستیکی ساخته می شوند که دارای منافذ بسیار زیر و میکروسکوپی هستند و معمولا برای ساخت آها از سیلیکا استفاده می شود زیرا آنها به راحتی تازده و درزگیری می کنند.
روش سوم نصب و تعبیه عایق برای صفحات باتری (در باتری های استارتر که در آنها فرآیند ترکیب مجدد گاز یا به عبارتی «بار ترکیب گاز» صورت می پذیرد.
صفحات باتری را در بافتی شبکه ای شکل و از جنس میکروگلاس (Micro Glass) جاذب اسید می پیچند. در این روش صفحات مثبت یا منفی را در بافت مزبور می پیچند، اما آن را درزگیری نمی کنند. میکروگلاس ها الیاف بسیار نازک شیشه ای هستند که در بسیاری از صنایع و از جمله صنعت باتری سازی کاربرد دارند.
ویژگی ها و مشخصات سپراتور
- فاصله بندی (فاصله گذاری) متحدالکشل و یکنواخت صفحه ها
- مقاومت در برابر اکسیداسیون
- مقاومت الکتریکی پایین
- تخلخل
- توزیع و پراکندگی سوراخ ها و منافذ ریز
- ترشوندگی (wettability) و پخش خوب اسید
- عموما سپراتورها طوری تعبیه می شوند که خطوط برجسته روی آنها به طرف صفحه مثبت قرار می گیرد. به این ترتیب مقدار بیشتری از اسید برای صفحات مثبت مهیا گردد و از طرفی سطح تماس سپراتور به حداقل برسد.
- همچنین خطوط برجسته روی سپراتورها فضای لازم برای بهبود جریان و گردش اسید فراهم می آورند و سبب می گردند گازهای تشکیل شده به طرف سطح الکترولیت متصاعد شوند و بالا بروند.
برخی از سپراتورها دارای شکبه ای از الیاف شیشه (پشم شیشه) هستند که در کنار صفحه مثبت قرار می گیرند و به عنوان نگهدارنده مواد فعال کاربرد دارند. سپراتوری که دارای منافذ بسیار باشد، فضای زیادی را برای جریان و گردش اسید فراهم می کند.
علاوه بر باتری در ابرخازن ها نیز از سپراتورها استفاده می گردد. سپراتورهای استفاده شده در ابرخازن ها بسته به الکترولیت استفاده شده متفاوت خواهند بود.
جهت مشاوره خرید سپراتور های مخصوص باتری و ابرخازن با کارشناسان مجرب ردوکس کالا تماس بگیرید





