Электролит служит «кровью» литиевых батарей, напрямую определяя срок службы батареи, эффективность зарядки и разрядки, а также безопасность использования. С модернизацией производства аккумуляторов и аккумуляторов энергии конечные производители стали все более строго соблюдать стандарты чистоты электролита. Во всем процессе очистки электролита, смешивания ингредиентов и повторной заливки решающее значение имеет этап фильтрации. В настоящее время ведущие производители электролитов в отрасли постепенно отказались от традиционных фильтрующих элементов, таких как гофрированные фильтрующие картриджи из полипропилена и PES, и приняли складчатые фильтрующие элементы из гидрофильного ПТФЭ в качестве стандартного расходного материала для фильтрации электролита, который стал основным выбором в индустрии литиевых батарей для замены дефектных фильтрующих картриджей из ПП.
По своей сути особые химические свойства электролита предъявляют чрезвычайно высокие требования к складному фильтрующему элементу. Электролит литиевой батареи в основном состоит из солей лития, органических растворителей и различных функциональных добавок со сложными компонентами, высокой растворимостью и коррозионной активностью. Традиционные полипропиленовые складчатые фильтрующие элементы, нейлон и фильтрующие элементы из ПЭС имеют очевидные недостатки: они легко разрушаются и набухают под действием полярных органических растворителей, что не только приводит к поломке и выходу из строя фильтрующего элемента со складчатой мембраной, но также вызывает осаждение волокон, примесей и ионов металлов, что приводит к вторичному загрязнению электролита; в то же время они не могут эффективно перехватывать гелеобразные примеси и ультрамелкие частицы, что не соответствует стандартам производства аккумуляторов высокого класса.
Материал ПТФЭ с его физическими и химическими свойствами на уровне «королевского пластика» идеально соответствует строгим условиям фильтрации электролита. Во-первых, ПТФЭ обладает превосходной химической инертностью и не вступает в реакцию с карбонатными растворителями, сырьем на основе литиевых солей и т. д., а также обладает коррозионной стойкостью, намного превосходящей обычные материалы для картриджей фильтров со складками из полипропилена. Он не набухает, не деформируется и не стареет при длительном погружении в электролит, что позволяет избежать проблем с загрязнением материала и обеспечить чистоту электролита, которую невозможно обеспечить с помощью обычного полипропиленового фильтрующего картриджа.
Во-вторых, гидрофильно-модифицированная фильтрующая мембрана из ПТФЭ имеет одинаковый размер пор и высокую пористость, с точностью фильтрации до 0,22 мкм, способную точно перехватывать металлические микрочастицы, углеродный порошок, гелеобразные осадки и осажденные кристаллы, образующиеся в процессе производства. Эти мелкие примеси являются основными причинами саморазряда аккумулятора, повышенного внутреннего сопротивления и ухудшения цикла. Использование для фильтрации высокопроизводительного складного фильтрующего элемента из ПТФЭ позволяет значительно снизить процент брака и стабилизировать электрохимические характеристики аккумулятора. В то же время конструкция складчатой структуры расширяет эффективную площадь фильтрации, имеет небольшую разницу рабочего давления и большую скорость потока, подходящую для крупномасштабного промышленного непрерывного производства, эффективно повышая эффективность производства по сравнению с традиционным гофрированным фильтрующим элементом из полипропилена.
Кроме того, еще одним ключевым преимуществом является процесс термосваривания без использования клея. Высококачественные складчатые фильтрующие элементы из ПТФЭ формируются методом полной термоплавкой сварки, что исключает риск растворения и высвобождения слоя химического клея, отвечая сверхвысоким требованиям чистоты электролита электронного класса. Кроме того, фильтрующий элемент со складчатой мембраной обладает превосходной термостойкостью, подходит для всего диапазона производства электролитов от комнатной температуры до средней температуры, а срок службы более чем на 30% выше, чем у обычного гофрированного фильтрующего элемента из полипропилена и полипропиленового гофрированного фильтрующего элемента, что помогает предприятиям сократить затраты на замену материалов и простои, связанные с техническим обслуживанием.
В настоящее время гидрофильные складчатые фильтрующие элементы из ПТФЭ широко используются для грубой фильтрации электролита, конечной тонкой фильтрации и наполнения готового продукта во всех процессах, подходящих для фильтрации жидких солей лития и фильтрации различных растворов добавок. В условиях постоянного расширения производственных мощностей аккумуляторных батарей и силовых батарей фильтрация высокой чистоты стала промышленной необходимостью. Таким образом, многочисленные преимущества адаптации к агрессивным средам, высокоточное удаление примесей, низкое выделение примесей и высокая стоимость являются именно основными причинами, по которым складчатый фильтрующий элемент из ПТФЭ становится оптимальным решением для фильтрации электролита литиевых батарей, превосходя по эффективности обычный фильтрующий картридж из ПП и другие распространенные на рынке фильтрующие элементы со гофрированной мембраной.
