Dans la structure interne des batteries au lithium, il existe un composant clé apparemment insignifiant qui joue un rôle décisif dans les performances et la sécurité de la batterie : le lithiumséparateur de batterieÀ première vue, il s'agit d'une fine pellicule, d'une épaisseur allant généralement de quelques micromètres à quelques dizaines de micromètres, ressemblant à une fraction d'un cheveu humain. Cependant, son intérieur recèle de merveilles cachées, peuplées d'un réseau dense de micropores d'un diamètre nanométrique, formant une microstructure unique.

Les séparateurs de batteries au lithium ont pour principales fonctions le jumelage : premièrement, ils agissent comme une « barrière physique » entre les électrodes positive et négative. Grâce à leur nature non conductrice, ils empêchent efficacement tout contact direct entre les électrodes positive et négative, évitant ainsi les courts-circuits et constituant une base solide pour le fonctionnement sûr de la batterie. Deuxièmement, ils constituent un « canal haut débit » dédié aux ions lithium, permettant aux ions lithium présents dans l'électrolyte de circuler librement entre les électrodes positive et négative, assurant ainsi le bon déroulement des processus de charge et de décharge de la batterie. En termes simples, le séparateur est comme un « contrôleur de trafic » strict, ne laissant passer que les ions lithium tout en excluant les autres facteurs d'interférence.

Du point de vue des matériaux, l'électrolyte des batteries au lithium étant principalement constitué de solvants organiques, le matériau séparateur doit présenter une bonne résistance aux solvants organiques. Actuellement, les principaux matériaux séparateurs pour batteries au lithium sont des membranes poreuses en polyoléfine à haute résistance, notamment en polyéthylène (PE) et en polypropylène. séparateurs microporeux (PP)sont les plus utilisés. Les membranes en PE présentent une excellente résistance aux basses températures et une texture relativement souple. Les membranes en PP sont plus résistantes à la chaleur, ont une densité inférieure à celle du PE et présentent également un point de fusion et une température de cellule fermée plus élevés. Dans la pratique, afin de répondre aux exigences strictes de performance des batteries dans différents scénarios, on combine souvent le PE et le PP pour créer des séparateurs composites à double ou triple couche, comme le séparateur tricouche PP/PE/PP, qui intègre les avantages des deux matériaux et améliore considérablement les performances globales du séparateur.

Bien que les séparateurs de batteries au lithium soient de petite taille, ils intègrent de nombreuses technologies avancées et des processus complexes. Ils constituent l'un des composants clés garantissant le fonctionnement efficace et sûr des batteries au lithium et jouent un rôle indispensable dans le développement dynamique du secteur des nouvelles énergies.