Separatorji v akumulatorju
Separatorji so eden najpomembnejših sestavnih delov akumulatorja, čeprav so očem nevidni. Njihova osnovna funkcija je, da fizično ločujejo pozitivne in negativne plošče v posamezni celici, hkrati pa omogočajo prehod ionov med njima. Na ta način preprečujejo kratke stike v akumulatorju, a ne ovirajo kemičnih reakcij, potrebnih za sproščanje električne energije.
Zahteve za kakovostne separatorje
Separator mora izpolnjevati več zahtev, da zagotovi dolgo življenjsko dobo in zanesljivo delovanje akumulatorja:
-
Električna izolativnost – preprečuje stik med pozitivnimi in negativnimi ploščami.
-
Ionska prepustnost – omogoča prehod ionov elektrolita za nemoteno delovanje elektro-kemičnih procesov.
-
Mehanska trdnost in elastičnost – odporen mora biti proti deformacijam plošč in mehanskim obremenitvam v delovanju.
-
Odpornost na korozijo in kisline – separator ne sme reagirati z elektrolitom ali se razgraditi pri dolgotrajni uporabi.
Materiali in izvedbe separatorjev
V zgodovini so se uporabljali različni materiali – od naravnih poroznih snovi (les, guma) do naprednih sintetičnih polimerov. V sodobnih akumulatorjih prevladujejo:
-
mikroporozni polietilen (PE) – zaradi odlične kemične odpornosti, mehanske stabilnosti in nizke električne upornosti,
-
AGM (Absorbent Glass Mat) – steklena vlakna, ki absorbirajo elektrolit in omogočajo popolno imobilizacijo elektrolita; uporabljajo se predvsem v VRLA akumulatorjih (AGM tip),
-
separatorji z dodatki silicija ali keramike – za dodatno trdnost, večjo temperaturno odpornost in zmanjšano možnost kratkih stikov.
Vloga separatorjev pri sodobnih tehnologijah
Razvoj separatorjev je tesno povezan z razvojem samih akumulatorjev. Na primer:
-
pri klasičnih svinčeno-kislinskih akumulatorjih separatorji skrbijo predvsem za mehansko ločevanje in ionsko prevodnost,
-
pri AGM in GEL akumulatorjih pa imajo ključno vlogo pri zagotavljanju, da je elektrolit stabilen in da akumulator lahko deluje brez vzdrževanja.
Pomen za življenjsko dobo akumulatorja
Kakovost separatorjev neposredno vpliva na obratovalno varnost, življenjsko dobo in zmogljivost akumulatorja. Slab separator lahko povzroči prezgodnje okvare (npr. notranje kratke stike), medtem ko napreden separator povečuje ciklično vzdržljivost, zmanjšuje izgube elektrolita in omogoča učinkovitejše delovanje v ekstremnih pogojih.
Separatorji so tiha, a ključna tehnologija, ki omogoča, da akumulator deluje varno, učinkovito in dolgotrajno.