Séparateurs de batterie
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Que sont les séparateurs en PVC ?

Les séparateurs en PVC sont des diaphragmes micro-poreux placés entre les plaques négatives et positives des batteries au plomb pour empêcher tout contact entre elles afin d’éviter un court-circuit interne tout en permettant la libre circulation de l’électrolyte. Ce type de séparateurs de batterie a une taille de pores maximale inférieure à 50 microns et une résistance électrique inférieure à 0,16 ohm/cm2. Les séparateurs en PVC sont de qualité uniforme, exempts de trous, de coins cassés, de fentes, de matières étrangères incorporées, de rupture de surface, de défauts physiques, etc. Les séparateurs en PVC ont une très faible résistance électrique, ce qui réduit les pertes internes et permet d’économiser de l’énergie électrique et d’améliorer les performances de la batterie. Il s’agit d’une matière première essentielle pour les batteries au plomb

Caractéristiques du séparateur de batterie en pvc

La porosité élevée du séparateur en PVC facilite la diffusion de l’électrolyte et le mouvement des ions, garantissant ainsi les performances de la batterie même à des taux de décharge élevés. Totalement inerte aux acides, aux métaux actifs et aux gaz émis, il améliore la durée de vie active de la batterie plomb-acide et constitue un choix idéal pour les batteries gel tubulaires dont la durée de vie prévue est de 15 ans. Le séparateur en PVC ne se désintègre pas, contrairement à d’autres types de séparateurs de batterie.
En raison de ces avantages considérables, le séparateur en PVC est exclusivement utilisé lorsque la durée de vie de la batterie est très longue, comme dans les batteries Plantè, les batteries gel tubulaires, les cellules OPzS inondées et les cellules Nickel Cadmium inondées.

Les cellules stationnaires OPzS sont présentées dans des conteneurs SAN transparents et sont utilisées pour les télécommunications, l’appareillage et les contrôles et les applications solaires, les centrales électriques et les sous-stations, l’énergie éolienne, hydroélectrique et solaire photovoltaïque, l’alimentation de secours – les systèmes UPS, la signalisation ferroviaire.

Séparateurs de batterie en PVC - une revue

Microtex est un fournisseur de pièces de batterie et un fabricant leader de séparateurs en PVC en Inde. Les séparateurs de batterie sont testés régulièrement et dépassent les spécifications IS : 6071:1986. Le séparateur en PVC a été développé pour la première fois pour le marché des séparateurs de batteries plomb-acide en Inde sous la marque MICROTEX avec le propre savoir-faire de la société et avec des machines conçues localement il y a 50 ans. L’usine et les machines comprennent des machines de frittage et d’autres installations électriques, avec leurs propres générateurs d’énergie captifs, pour la production régulière et automatique de plus de cent millions de séparateurs par an, le plus grand et le plus renommé des fabricants de séparateurs de PVC en Inde.

Les séparateurs en PVC microporeux MICROTEX sont fabriqués dans des tailles standard et sur mesure pour les applications automobiles et industrielles de batteries au plomb. Chaque séparateur en PVC produit est inspecté visuellement avant d’être emballé. Les tests physiques et chimiques sont effectués par lots dans notre laboratoire moderne. Le matériau du séparateur de batterie est en PVC, chimiquement propre et pur. Des contrôles de routine sont effectués à des étapes clés du processus de fabrication afin de maintenir une qualité élevée et constante. Le prix du séparateur de batterie ne représente qu’une infime partie du coût de l’ensemble de la batterie.

Les séparateurs en PVC MICROTEX, combinant les caractéristiques exceptionnelles d’une faible résistance électrique, d’une propreté chimique, d’une porosité plus élevée, d’une faible taille de pores, d’une résistance supérieure à la corrosion et d’un niveau minimum de matières organiques oxydables, sont extrêmement utilisables pour les batteries automobiles, les batteries de traction, les batteries d’onduleurs, les UPS et les batteries stationnaires, l’éclairage des trains et toutes les autres batteries au plomb, y compris les batteries tubulaires au gel haut de gamme dont la durée de vie est de plus de 15 ans.

Profilés séparateurs en PVC
Séparateurs de batterie en PVC avec différents profils

Procédé de fabrication du séparateur de batterie en PVC

Le séparateur PVC MICROTEX a fait ses preuves depuis plus de 50 ans auprès de clients fidèles. Cinq décennies d’expérience et des méthodes et installations de production modernes ont fait de MICROTEX le premier fournisseur de séparateurs de PVC en Inde. La clé de leur position de leader dans l’industrie des séparateurs est l’innovation technologique, la qualité et le service. Les séparateurs en PVC MICROTEX, combinant les caractéristiques exceptionnelles de faible résistance électrique, de propreté chimique, de porosité plus élevée, de faible taille de pores, de résistance supérieure à la corrosion et avec un niveau minimum de matières organiques oxydables, se rendent extrêmement utilisables pour les applications d’automobile, de traction, de stationnaire, d’éclairage de train, de démarrage de locomotive et toutes autres batteries au plomb.

De quoi sont faits les séparateurs de batterie en PVC contenu ?

Matières premières :
1. poudre de PVC (importée – qualité électrochimique)
2. Ingrédients du processus de mélange en poudre (qualité spéciale interne)
La poudre de PVC mélangée est tamisée et passée sur la bande sans soudure et la filière. La poudre de PVC prend le profil de la matrice et passe par différentes zones de température de la machine et est frittée. Le séparateur en PVC fini est coupé aux dimensions requises par le client. Chaque séparateur est vérifié physiquement pour détecter les trous d’épingle, les zones non formées, les profils minces et non uniformes. Les séparateurs inspectés et réussis sont emballés, et les boîtes sont marquées pour l’expédition.

3. types et tailles de séparateurs en PVC fabriqués par nos soins : Sintered -Plain d’un côté avec des nervures droites de l’autre côté et uni des deux côtés avec une épaisseur de bande minimale de 0,5 mm et une épaisseur totale jusqu’à 3,6 mm. Longueur coupée aux dimensions requises.

Contrôles de qualité et enregistrement :
1) Matière première : Acceptée selon le rapport des résultats des tests du fournisseur qui sont conformes à nos normes.
2) Les séparateurs de batterie en PVC finis sont testés selon les paramètres IS spec ci-dessous :

Méthodes d'essai pour les batteries de séparateurs en PVC

A. Détermination du pourcentage de porosité volumique
A-1 : Réactifs : Eau distillée.
A-2 : Procédure : Coupe exacte de 127 mm de long x 19 mm de large à l’aide de ciseaux. Empilez 5 bandes et fixez-les ensemble en enroulant une longueur de fil de cuivre autour d’une extrémité. Remplir l’éprouvette graduée avec environ 85ml de l’eau D.M., enregistrer ce volume

(A). Plongez les bandes dans le liquide, secouez les bandes dans le cylindre plusieurs fois pour éliminer l’air emprisonné, placez le bouchon sans serrer sur le haut du cylindre et laissez reposer pendant 10 minutes. Après le repos de 10 minutes, notez l’augmentation du volume de liquide.

(B). Le volume de la matière solide est l’augmentation du volume du liquide, c’est-à-dire B-A. Retirez le bouchon et retirez les bandes du liquide. Secouez légèrement les bandes au sommet du cylindre pour permettre à tout excès d’eau adhérant à la surface de l’échantillon de s’écouler à nouveau dans le cylindre. Enregistrez le volume du liquide restant dans le cylindre C.
Ce volume sera inférieur à celui du volume de départ initial. Puisque nous avons extrait avec l’échantillon une quantité du liquide retenu dans le matériau microporeux.
Cette diminution de volume (A-C) représente le volume des pores.

A-3. Calcul : % de porosité du volume = A – C X 100
B-C

B. Détermination de la résistance électrique dans le séparateur de PVC

B-1 : Réactifs : Acide sulfurique de Sp. Gr. 1.280
B-2 : Procédure :
Installez l’instrument de résistance électrique. Mesurez l’épaisseur des séparateurs. Ajustez la même épaisseur sur le cadran. Insérer l’échantillon de séparateur dans la partie déflecteur de la cellule (avant de le faire, s’assurer que les séparateurs sont trempés pendant au moins 24 heures dans de l’acide sulfurique de Sp.gr.1.280).
B-3 : Calcul : L’affichage de l’instrument de résistance électrique donnera directement la résistance électrique des séparateurs en ohm/Sq .cm/mm d’épaisseur.

C. Détermination de la teneur en fer du séparateur de batterie en PVC

C-1. Réactifs :
Acide sulfurique (1.250 Sp gr.), 1% KMno4 soln., 10% solution de thiocyanate d’ammonium, std. soln. de fer. (dissoudre 1,404 g de sulfate d’ammonium ferreux dans 100 ml d’eau. Ajouter 25 ml d’acide sulfurique de 1.2 Sp gr. suivi goutte à goutte de permanganate de potassium jusqu’à léger excès. Transférer la solution dans un ballon de 2 lt. et diluer jusqu’à la marque. La solution contient 0,10 mg de fer/ml de solution).

  • C-2 : Procédure :
    Déchirer ou déchiqueter 10 g de séparateur en une petite bande appropriée et la mettre dans une fiole conique de 250 ml nettoyée. Ajouter 250ml d’acide sulfurique et laisser reposer pendant 18 heures. à température ambiante. Transférer l’acide dans une fiole jaugée de 500ml et compléter la solution avec de l’eau distillée jusqu’à 500ml et mélanger soigneusement. Pipeter 25 à 30ml de la solution ci-dessus dans un bécher et chauffer jusqu’au point d’ébullition et ajouter la solution de KMnO4 goutte à goutte jusqu’à ce que la légère couleur rose ne disparaisse pas après 3 ou 4 minutes.
  • Lorsque la couleur permanente est fixée, transférer le soln. dans un tube de Nessler de 100ml et refroidir sous le robinet. Après refroidissement, ajouter 5ml de solution de thio cyanate d’ammonium. et diluer jusqu’à la marque. Retirez le test de contrôle si avec les 60ml de std. Soln. fer. en utilisant les mêmes quantités de réactif sans l’échantillon séparateur. Comparez la couleur développée dans les deux tubes de Nessler.

  • C-3 : Calcul :
    Le fer dans les séparateurs est considéré comme étant dans la limite si l’intensité de la couleur produite dans l’essai avec les séparateurs n’est pas plus profonde que celle produite dans l’essai sans séparateur contenant la quantité admissible de fer ajoutée à partir d’une solution standard.

D. Détermination de la teneur en chlorure dans le séparateur de PVC

D-1 : Réactifs :
Dil. Acide nitrique, solution de sulfate d’ammonium ferrique, Std. Soln. de thiocyanate d’ammonium. Std. Nitrate d’argent soln. Eau déminéralisée, Nitrobenzène.

  • D-2 : Procédure :
  • Pesez 10 g d’un séparateur finement déchiqueté, transférez-le dans une fiole conique de 250 ml et recouvrez-le de 100 ml d’eau bouillante D.M., bouchez et agitez de temps en temps tout en laissant le contenu refroidir pendant 1 heure. Décanter l’extrait dans une fiole jaugée de 500ml. Compléter à 500ml avec de l’eau distillée. Transférer 100ml de l’aliquote dans une fiole conique de 600ml. Refroidissez et ajoutez exactement 10ml de Std. Nitrate d’argent soln. Ajouter quelques ml de Nitrobenzène et agiter pour coaguler le précipité de chlorure d’argent.
  • Titrer l’excès de nitrate d’argent avec du Std. Amm. Thiocyanate en utilisant FAS comme indicateur. Le point final du titrage est une faible coloration brune permanente, difficile à voir sans une grande expérience. En cas de doute sur le point final, il faut le comparer à une solution similaire contenant de l’acide sulfurique dilué, du nitrobenzène, du FAS et 1 goutte de Std. Le thiocyanate d’ammonium qui donne la couleur du point final.
    D-3 : Calcul : Poids. de chlore = (Vol. de AgNO3 – Vol. de NH4CNS) x 500 x 100
    Vol. de l’aliquote x poids. de séparateurs

E. Détermination de la teneur en manganèse du séparateur PVC

  • E-1 : Réactifs :

    1.84 Sp. Gr. con. H2SO4, acide orthophosphorique (85%), periodate de potassium solide, std. Sulfate de manganèse soln. (Dissoudre 0,406 g de cristaux de MnSO4 dans environ 20 ml d’eau). Ajouter 20 ml de solution conc. Acide sulfurique suivi de 5ml d’acide orthophosphorique. Ajouter 3gm de periodate de potassium et faire bouillir la solution. pendant 2 minutes. refroidir, diluer à 1 lt. (1ml=0,01 mg de Manganèse). La soln. est conservé dans un endroit frais et sombre). Std. KMnO4 soln. (Dissoudre 0,2873 gm de Kmno4 dans 1 lt. D’eau à laquelle on a ajouté 1 ml de H2SO4 concentré. Diluer 100 ml de cette solution. à un litre de sorte que 1 ml=0,01mg de manganèse).

  • E-2 : Procédure :

    Sélectionnez au hasard au moins 8 séparateurs et brisez-les en petits morceaux. Pesez exactement 10 g de la pièce et placez-la sur un plat en silice. Sécher l’échantillon pendant 16 heures. à 105 ± 20C. Enflammez le matériau dans un four à moufle à une chaleur rouge terne pendant environ 2 heures. 1 heure. Remuez les cendres pour une combustion complète. Refroidir les cendres dans des dessiccateurs, les humidifier avec de l’eau, ajouter 2 à 3 ml d’eau conc. H2SO4 suivi de 0.5ml de conc. H3PO4. Ajouter 10 ml d’eau et chauffer le plat et son contenu sur un bain-marie bouillant jusqu’à ce que toute la matière soit dissoute.

Refroidir et filtrer dans un bécher de 100ml, ajouter 0.3gm de périodate de potassium, faire bouillir la solution. pendant 2 minutes. Et après refroidissement, complétez jusqu’à 50 ml en fonction de la couleur développée. Comparer par un comparateur approprié avec l’étalon. Sulfate de manganèse soln. Effectuer une détermination de contrôle sur les réactifs.

E-3 : Calcul : Exprimer la quantité de manganèse présente en mg/100g de l’échantillon séché au four.

F. Détermination de la valeur max. Taille prédominante des pores dans le séparateur PVC

F-1 : Réactifs : n-propanol.
F-2 : Procédure :

La taille maximale des pores est déterminée en mesurant la pression d’air nécessaire pour forcer la première bulle d’air à travers un séparateur mouillé par l’abs. L’alcool. Le séparateur est fixé dans le support et on laisse l’alcool reposer sur le séparateur sur une profondeur de quelques mm. La pression de l’air est appliquée depuis le dessous de la surface. Elle est augmentée progressivement jusqu’à ce que des bulles d’air apparaissent à la surface du séparateur en PVC. Parfois, un pore individuel peut être assez grand pour développer une bulle d’air à une pression assez faible.

Cette pression est négligée et on note la pression à laquelle les bulles apparaissent sur toute la surface en nombre suffisamment important. Ceci est considéré comme une indication de la maxime prédominante. Taille des pores.

F-3 : Calcul :
La taille des pores est calculée à partir de la formule suivante.
D = 30g X 103
P
Où D = diamètre du pore en micromètre,
g = Tension superficielle du liquide en Newton par mètre (0,0223 pour l’alcool absolu) à 27oC
P = Pression observée en mm Hg

G : Test de mouillabilité dans un séparateur de PVC

G-1 : Réactifs : Acide sulfurique de Sp.gr.1.280
G-2 : Procédure :

Placez une goutte de soln. d’acide sulfurique 1.280(270C). avec une pipette (10cc) sur la surface des séparateurs à température ambiante. La goutte doit être absorbée par les séparateurs dans les 60 secondes. L’essai doit être effectué sur les deux surfaces des séparateurs.
G-3 : Calcul :
L’essai est considéré comme réussi si le séparateur a absorbé la goutte d’acide dans les 60 secondes.

H : Essai de résistance mécanique dans un séparateur de PVC
H-1 : Réactifs : Néant.
H-2 : Procédure :

Le séparateur d’échantillons doit être serré dans le gabarit avec les nervures, s’il y en a, se trouvant sur le côté inférieur. Une bille d’acier de 12,7 mm de diamètre. Un objet pesant 8,357 ± 0,2 g est lâché verticalement d’une hauteur de 200 mm. La balle doit tomber entre les côtes.

H-3 : Calcul :
L’essai est considéré comme réussi si le séparateur ne se brise pas ou ne se fracture pas sous l’impact de la bille d’acier.

I Test de durée de vie du séparateur PVC

I-1 : Réactifs : 1.280 Sp. Gr. Acide sulfurique.
I-2 : Procédure :

Le séparateur testé (50×50 mm) est interposé entre deux blocs de plomb maintenus dans de l’acide sulfurique (Sp. Gr. 1.280) et reliés aux bornes positive et négative d’une source de courant continu. Si le séparateur est nervuré, le côté nervuré doit faire face au positif de la source de courant continu. Les blocs de plomb doivent être bouchés avec de la laque, sauf pour la partie qui est en contact direct avec le séparateur.

Quelques blocs de plomb supplémentaires sont ajoutés au bloc pour obtenir un poids total de 1 Kg, afin d’imprimer une pression de 4 Kg/dm2 au séparateur ; un ampère-heuremètre est connecté en série dans le circuit pour enregistrer le courant total passé et calculer le nombre d’heures de vie dans des conditions de courant constant.
Un courant constant de 5 ampères est passé (densité de courant de 20 ampères par dm2) entre les deux blocs de plomb. Lorsque le séparateur est défaillant, les blocs de plomb sont court-circuités et la tension aux bornes du séparateur tombe à presque zéro. Cette différence de tension est prise en compte par un relais électronique qui coupe la source de courant continu.

I-3 : Calcul :
A partir du relevé du compteur ampère-heure, la durée de vie du séparateur en heures est calculée en divisant le relevé du compteur AH par 5.

RÉSULTATS DES ESSAIS : Tous les résultats des essais pertinents doivent être enregistrés dans le rapport de laboratoire standard.

Quelle charge ont les séparateurs dans une batterie ?

Comment fonctionnent les séparateurs de batterie ? Les séparateurs en PVC jouent un rôle très important à l’intérieur de la batterie. S’ils garantissent que les électrodes positive et négative ne se court-circuitent pas physiquement, ils assurent néanmoins le transfert électronique des ions entre elles. Le séparateur ne contient pas de charge en soi.

Types de séparateurs de batterie

Les premiers séparateurs étaient en bois. Ces derniers n’ont cependant pas duré longtemps car, en raison de leur contenu organique, ils étaient facilement attaqués. Puis sont apparus les séparateurs en PVC, fabriqués à partir de polychlorure de vinyle. Ces séparateurs offrent des performances très élevées. Les séparateurs en PVC offrent les meilleures propriétés requises pour obtenir les meilleures performances à l’intérieur de la batterie plomb-acide.

Au cours des dernières décennies, les séparateurs en PE ont permis d’améliorer considérablement la production de batteries automobiles. Les séparateurs en polyéthylène ont permis une meilleure utilisation du volume d’environ 7 à 8 %, augmentant ainsi la densité énergétique. Ces séparateurs sont idéaux pour les batteries automobiles.

  • Séparateurs de batteries au lithium-ion en polyéthylène greffé avec du méthacrylate de glycidyle
  • Membrane de polyéthylène modifiée par plasma comme séparateur pour une batterie lithium-ion-polymère
  • Traitement au plasma d’azote à basse pression sur les propriétés de surface des séparateurs pe utilisés dans les batteries lithium-ion
  • Film pe réticulé contenant du poly (acrylate de potassium) greffé (PKA)

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