El electrolito sirve como "sangre" de las baterías de litio, determinando directamente el ciclo de vida de la batería, la eficiencia de carga y descarga y la seguridad de uso. Con la mejora de las industrias de baterías eléctricas y baterías de almacenamiento de energía, los fabricantes finales se han vuelto cada vez más estrictos con los estándares de pureza del electrolito. En todo el proceso de purificación de electrolitos, mezcla de ingredientes y llenado repetido, la etapa de filtración tiene una importancia crucial. Actualmente, los principales fabricantes de electrolitos de la industria han eliminado gradualmente los elementos filtrantes tradicionales, como el cartucho filtrante plisado de PP y el PES, y han adoptado elementos filtrantes plegados de PTFE hidrofílico como consumible estándar para la filtración de electrolitos, que se ha convertido en la opción principal en la industria de las baterías de litio para reemplazar el cartucho filtrante de PP defectuoso.
Básicamente, las propiedades químicas especiales del electrolito imponen requisitos extremadamente altos al elemento filtrante plegable. El electrolito de la batería de litio se compone principalmente de sales de litio, disolventes orgánicos y diversos aditivos funcionales, con componentes complejos y fuerte solubilidad y corrosividad. Los elementos filtrantes tradicionales de polipropileno plisado, nailon y PES tienen deficiencias obvias: se erosionan e hinchan fácilmente con disolventes orgánicos polares, lo que no solo provoca que el elemento filtrante de membrana plisada se rompa y falle, sino que también provoca la precipitación de fibras, impurezas e iones metálicos, lo que resulta en una contaminación secundaria del electrolito; al mismo tiempo, no pueden interceptar eficazmente las impurezas del gel y las partículas ultrafinas, por lo que no cumplen con los estándares de producción de las baterías de alta gama.
El material PTFE, con sus propiedades físicas y químicas de nivel "rey del plástico", se adapta perfectamente a las estrictas condiciones de filtración del electrolito. En primer lugar, el PTFE tiene una excelente inercia química y no reacciona con disolventes de carbonato, materias primas de sal de litio, etc., y tiene una resistencia a la corrosión que supera con creces los materiales de cartuchos de filtro plisados de polipropileno convencionales. No se hincha, deforma ni envejece cuando se sumerge en electrolito durante mucho tiempo, lo que evita fundamentalmente problemas de impurezas del material y garantiza la pureza del electrolito, algo que no se puede lograr con un cartucho de filtro de PP común.
En segundo lugar, la membrana de filtro de PTFE modificada hidrófilamente tiene un tamaño de poro uniforme y una alta porosidad, con una precisión de filtración de hasta 0,22 μm, capaz de interceptar con precisión micropartículas metálicas, polvo de carbón, precipitados gelosos y cristales precipitados producidos durante el proceso de producción. Estas finas impurezas son las causas principales de la autodescarga de la batería, el aumento de la resistencia interna y la degradación del ciclo. El uso de un elemento filtrante plegable de alto rendimiento hecho de PTFE para la filtración puede reducir significativamente la tasa de defectos y estabilizar el rendimiento electroquímico de la batería. Al mismo tiempo, el diseño de la estructura plegada expande el área de filtración efectiva, tiene una pequeña diferencia de presión de operación y un gran caudal, adecuado para la producción industrial continua a gran escala, mejorando efectivamente la eficiencia de la producción en comparación con el elemento filtrante plisado de polipropileno tradicional.
Además, el proceso de termosellado sin pegamento es otra ventaja fundamental. Los elementos filtrantes plegados de PTFE de alta calidad se forman mediante soldadura por fusión térmica total, lo que elimina el riesgo de solubilidad y liberación de la capa de pegamento químico, cumpliendo con los requisitos de limpieza ultra altos del electrolito de grado electrónico. Además, el elemento filtrante de membrana plisada tiene una excelente resistencia a la temperatura, adecuado para todo el rango de producción de electrolitos desde temperatura ambiente hasta temperatura media, con una vida útil que es más de un 30% mayor que la del cartucho filtrante plisado de polipropileno ordinario y el elemento filtrante plisado de polipropileno, lo que ayuda a las empresas a reducir los costos de reemplazo de material y mantenimiento del tiempo de inactividad.
Hoy en día, los elementos filtrantes plegados de PTFE hidrofílico se utilizan ampliamente en la filtración gruesa de electrolitos, filtración fina terminal y llenado de productos terminados en todos los procesos, adecuados para sales de litio líquidas y filtración de diversas soluciones de aditivos. En el contexto de la continua expansión de la capacidad de producción de baterías de almacenamiento de energía y baterías eléctricas, la filtración de alta pureza se ha convertido en una necesidad de la industria. En resumen, las múltiples ventajas de adaptarse a medios corrosivos, eliminación de impurezas de alta precisión, baja liberación de impurezas y rendimiento de alto costo son precisamente las razones principales por las que el elemento filtrante plegable de PTFE se convierte en la solución óptima para la filtración de electrolitos de batería de litio, superando el cartucho de filtro de PP convencional y otros productos de elementos filtrantes de membrana plisada comunes en el mercado.
