Separatori di batterie
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Cosa sono i separatori in PVC?

I separatori in PVC sono dei micro diaframmi porosi posti tra le piastre negative e positive delle batterie al piombo-acido per impedire qualsiasi contatto tra loro per evitare il cortocircuito interno ma allo stesso tempo permettere la libera circolazione dell’elettrolito. Questo tipo di separatori per batterie ha una dimensione massima dei pori inferiore a 50 micron e una resistenza elettrica inferiore a 0,16 ohm/cmq. I separatori in PVC sono di qualità uniforme, privi di fori, angoli rotti, spaccature, materiale estraneo incorporato, rottura della superficie, difetti fisici, ecc. I separatori in PVC hanno una resistenza elettrica molto bassa che riduce le perdite interne risparmiando energia elettrica e migliorando le prestazioni della batteria. Si tratta di una materia prima essenziale per le batterie al piombo

Caratteristiche della batteria in pvc separatore

L’alta porosità del separatore in PVC assicura una facile diffusione dell’elettrolito e il movimento degli ioni, garantendo le prestazioni della batteria anche a tassi di scarica elevati. Essendo completamente non reattivo agli acidi, ai metalli attivi e ai gas emessi, aumenta la vita attiva della batteria al piombo-acido ed è una scelta ideale per le batterie Tubular Gel con una durata progettata di 15 anni – il separatore in PVC non si disintegra a differenza di alcuni altri tipi di separatori per batterie.
A causa di questi enormi vantaggi, il separatore in PVC viene utilizzato esclusivamente dove la vita della batteria è molto lunga come nelle batterie Plantè, nelle batterie Tubular Gel, nelle celle OPzS allagate e nelle celle Nickel Cadmium allagate.

Le celle stazionarie OPzS sono in contenitori SAN trasparenti e sono utilizzate per telecomunicazioni, quadri elettrici e controlli e applicazioni solari, centrali elettriche e sottostazioni, impianti eolici, idroelettrici e solari fotovoltaici, sistemi di alimentazione di emergenza – UPS, segnalazione ferroviaria.

Separatori per batterie in PVC - una recensione

Microtex sono fornitori di parti di batterie e sono produttori leader di separatori in PVC in India e i separatori di batterie sono testati regolarmente e si trovano a superare le specifiche IS IS: 6071:1986. Il separatore in PVC è stato sviluppato per la prima volta per il mercato dei separatori di batterie al piombo in India sotto il marchio MICROTEX con il know-how dell’azienda e con macchinari progettati in loco 50 anni fa. L’impianto e i macchinari comprendono macchine per la sinterizzazione e altre installazioni elettriche, con generatori di corrente propri, per la produzione regolare e automatica di oltre cento milioni di separatori all’anno, i più grandi e rinomati produttori di separatori di PVC in India.

I separatori in PVC microporosi MICROTEX sono prodotti in dimensioni standard e personalizzate per applicazioni di batterie al piombo automobilistiche e industriali. Ogni separatore di PVC prodotto è ispezionato visivamente prima di essere imballato. I test fisici e chimici sono fatti a lotti nel nostro moderno laboratorio. il materiale separatore della batteria è in PVC che è chimicamente pulito e puro. I controlli di routine sono effettuati nelle fasi chiave del processo di produzione, mantenendo un’alta qualità costante. Il prezzo del separatore della batteria costituisce una parte molto piccola del costo dell’intera batteria.

Il separatore MICROTEX PVC, combinando le eccezionali caratteristiche di bassa resistenza elettrica, pulizia chimica, maggiore porosità, bassa dimensione dei pori, resistenza corrosiva superiore e con un livello minimo di sostanze organiche ossidabili, si rende estremamente utilizzabile per automobili, batterie di trazione, batterie per inverter, UPS & stazionarie, illuminazione dei treni e tutte le altre batterie al piombo-acido, comprese le batterie Tubular gel di fascia alta con una vita progettata di oltre 15 anni.

Profili separatori in PVC
Separatori di batterie in PVC con diversi profili

Processo di produzione del separatore di batterie in PVC

Il separatore MICROTEX PVC ha dato prova di sé per oltre 50 anni con clienti fedeli e ripetitivi. Cinque decenni di esperienza e metodi e strutture di produzione moderni hanno fatto di MICROTEX il principale fornitore di separatori di PVC in India. La chiave della loro posizione leader nel settore dei separatori è l’innovazione tecnologica, la qualità e il servizio. Il separatore MICROTEX PVC, combinando le eccezionali caratteristiche di bassa resistenza elettrica, pulizia chimica, maggiore porosità, bassa dimensione dei pori, resistenza corrosiva superiore e con un livello minimo di sostanze organiche ossidabili, si rendono estremamente utilizzabili per le applicazioni di avviamento di automobili, trazione, stazionarie, illuminazione di treni, locomotive e tutte le altre batterie piombo-acido.

Di cosa sono fatti i separatori di batterie in PVC?

Materie prime:
1.PVC in polvere (importato – grado elettrochimico)
2. Ingredienti del processo di miscelazione della polvere (grado speciale in-house)
La polvere mista di PVC viene setacciata e passata sul nastro senza cuciture e sullo stampo. La polvere di PVC prende il profilo dello stampo e passa attraverso varie zone di temperatura della macchina e viene sinterizzata. Il separatore in PVC finito viene tagliato alle dimensioni richieste dal cliente. Ogni separatore viene controllato fisicamente per verificare la presenza di fori di spillo, aree non formate e profili non uniformi. I separatori ispezionati e approvati sono imballati e le scatole contrassegnate per la spedizione.

3.Tipi e dimensioni del separatore in PVC prodotto da noi: Sinterizzato -Liscio su un lato con nervature dritte sull’altro lato e liscio su entrambi i lati con uno spessore minimo del web di 0,5 mm e spessore complessivo fino a 3,6 mm. Lunghezza tagliata alle dimensioni richieste.

Controlli di qualità e registrazione:
1) Materia prima: Accettato come da rapporto dei risultati del test del fornitore che rientrano nei nostri standard.
2) Il separatore di batterie in PVC finito è testato secondo i parametri delle specifiche IS come segue:

Metodi di prova per la batteria di separatori in PVC

A. Determinazione della percentuale di porosità di volume
A-1: Reagenti: Acqua distillata.
A-2: Procedura: Tagliare esattamente 127 mm di lunghezza x 19 mm di larghezza con una forbice. Impilare 5 strisce e fissarle insieme avvolgendo un pezzo di filo di rame intorno a un’estremità. Riempire il cilindro graduato con circa 85 ml di acqua D.M, registrare questo volume

(A). immergere le strisce nel liquido, scuotere le strisce all’interno del cilindro alcune volte per rimuovere l’aria intrappolata, mettere il tappo allentato sulla parte superiore del cilindro e lasciare riposare per 10 minuti. Dopo i 10 minuti di stand, registrare l’aumento di volume del liquido

(B). Il volume del materiale solido è l’aumento del volume del liquido, cioè B-A. Rimuovere il tappo e ritirare le strisce dal liquido. Scuotere leggermente le strisce nella parte superiore del cilindro per permettere all’acqua in eccesso che aderisce alla superficie del campione di defluire nuovamente nel cilindro. Registrare il volume del liquido rimasto nel cilindro C.
Questo volume sarà inferiore a quello del volume di partenza originale. Poiché abbiamo estratto con il campione la quantità di liquido trattenuto nel materiale microporoso.
Questa diminuzione di volume (A-C) rappresenta il volume dei pori.

A-3. Calcolo: % di porosità del volume = A – C X 100
B-C

B. Determinazione della resistenza elettrica nel separatore di PVC

B-1: Reagenti: Acido solforico di Sp. Gr. 1.280
B-2: Procedura:
Impostare lo strumento di resistenza elettrica. Misurare lo spessore dei separatori. Regolare lo stesso spessore sul quadrante. Inserire il campione del separatore nella porzione di deflettore della cella (prima di farlo assicurarsi che i separatori siano immersi per almeno 24 ore in acido solforico di Sp.gr.1.280).
B-3: Calcolo: Il display dello strumento elettrico resistente darà direttamente la resistenza elettrica dei separatori in ohm/Sq .cm/mm di spessore.

C. Determinazione del contenuto di ferro del separatore di batterie in PVC

C-1. Reagenti:
Acido solforico (1.250 Sp gr.), 1% KMno4 soln., 10% Ammonio tiocianato soluzione, std. Ferro soln. (sciogliere 1,404 g di solfato di ammonio ferroso in 100 ml di acqua. Aggiungere 25 ml di acido solforico di 1,2 Sp gr. seguito goccia a goccia di permanganato di potassio a leggero eccesso. Trasferire la soluzione. in un 2 lt. Pallone e diluire fino al segno. La soluzione contiene 0,10 mg di ferro/ml di soluzione).

  • C-2: Procedura:
    Strappare o sminuzzare 10 gm di Separator in una piccola striscia adatta e metterla in un pallone conico pulito da 250 ml. Aggiungere 250 ml di acido solforico e lasciare riposare per 18 ore. a temperatura ambiente. Trasferire l’acido in un pallone graduato da 500 ml e completare la soluzione con acqua distillata fino a 500 ml e mescolare accuratamente. Pipettare da 25 a 30 ml della soluzione di cui sopra in un becher e riscaldare fino al punto di ebollizione e aggiungere la soluzione di KMnO4 goccia a goccia finché il leggero colore rosa non scompare dopo 3 o 4 minuti.
  • Quando il colore permanente è assicurato, trasferire il soln. in un tubo di Nessler da 100 ml e raffreddare sotto il rubinetto. Quando si raffredda, aggiungere 5 ml di soluzione di cianato di ammonio. e diluire fino al segno. Cary out il test di controllo se con i 60ml di std. Ferro soln. utilizzando le stesse quantità di reagente senza il campione separatore. Confrontare il colore sviluppato nei due tubi di Nessler.

  • C-3: Calcolo:
    Il ferro nei separatori è considerato entro il limite se l’intensità del colore prodotto nella prova con i separatori non è più profondo di quello prodotto nella prova senza separatore contenente la quantità ammissibile di ferro aggiunto dalla soluzione standard.

D. Determinazione del contenuto di cloruro nel separatore di PVC

D-1: Reagenti:
Dil. Acido nitrico, solfato di ammonio ferrico soln, Std. Soluzione di tiocianato di ammonio. Std. Argento nitrato soln. Acqua demineralizzata, Nitrobenzene.

  • D-2: Procedura:
  • Pesare 10 gm di un separatore finemente triturato, trasferirlo in un pallone conico da 250 ml e coprire con 100 ml di acqua D.M bollente, tappare e agitare di tanto in tanto mentre si lascia raffreddare il contenuto per 1 ora. Decantare l’estratto in un matraccio tarato da 500 ml. Portare a 500ml con acqua distillata. Trasferire 100 ml dell’aliquota in una beuta da 600 ml. Raffreddare e aggiungere esattamente 10ml di Std. Argento nitrato soln. Aggiungere alcuni ml di Nitrobenzene e agitare per coagulare il precipitato di cloruro d’argento.
  • Titolare l’eccesso di nitrato d’argento con Std. Amm. Tiocianato usando il FAS come indicatore. Il punto finale della titolazione è una debole colorazione marrone permanente che è difficile da vedere senza una notevole esperienza. Se si hanno dubbi sul punto finale, si deve confrontare con una soluzione simile contenente acido solforico diluito, nitrobenzene, FAS e 1 goccia di Std. Tiocianato di ammonio che dà il colore del punto finale.
    D-3: Calcolo: Wt. di cloro = (Vol. di AgNO3 – Vol. di NH4CNS) x 500 x 100
    Vol. di aliquota x peso. di separatori

E. Determinazione del contenuto di manganese del separatore di PVC

  • E-1: Reagenti:

    1,84 Sp. Gr. con. H2SO4, acido ortofosforico (85%), periodato di potassio solido, std. Soluzione di solfato di manganese. (Sciogliere 0,406gm di cristalli di MnSO4 in circa 20ml di acqua). Aggiungere 20 ml di conc. Acido solforico seguito da 5ml di acido ortofosforico. Aggiungere 3gm di periodato di potassio e far bollire la soluzione. per 2 minuti. raffreddare, diluire a 1 lt. (1ml=0,01 mg di manganese). La soluzione. è conservato in un luogo fresco e buio). Std. KMnO4 soln. (Sciogliere 0,2873 gm di Kmno4 in lt 1 lt. Di acqua a cui è stato aggiunto 1 ml di H2SO4 concentrato. Diluire 100 ml di questa soluzione a un litro in modo che 1 ml = 0,01 mg di manganese).

  • E-2: Procedura:

    Seleziona almeno 8 separatori a caso e rompili in piccoli pezzi. Pesare accuratamente 10gm del pezzo e metterlo su un piatto di silice. Asciugare il campione per 16 ore. a 105 ± 20C. Accendere il materiale in un forno a muffola ad un calore rosso spento per circa. 1 ora. Mescolare la cenere per una combustione completa. Raffreddare la cenere in essiccatori, inumidire con acqua, aggiungere 2 o 3 ml di conc. H2SO4 seguito da 0,5ml di conc. H3PO4. Aggiungere 10 ml di acqua e riscaldare il piatto e il suo contenuto su un bagno d’acqua bollente fino a quando tutto il materiale è dissolto.

Raffreddare e filtrare in un becher da 100 ml, aggiungere 0,3 grammi di periodato di potassio, far bollire la soluzione. per 2 minuti. E dopo il raffreddamento, fare fino a 50 ml a seconda del colore sviluppato. Confrontare con un comparatore adeguato con lo std. Soluzione di solfato di manganese. Condurre una determinazione di controllo sui reagenti.

E-3: Calcolo: Esprimere la quantità di manganese presente come mg/100gm del campione essiccato al forno.

F. Determinazione di Max. Dimensione predominante dei pori nel separatore di PVC

F-1: Reagenti: n-propanolo.
F-2: Procedura:

La dimensione massima dei pori è determinata misurando la pressione dell’aria necessaria per forzare la prima bolla d’aria attraverso un separatore bagnato da abs. Alcol. Il separatore è fissato nel supporto e l’alcool viene lasciato riposare sul separatore per una profondità di pochi mm. La pressione dell’aria viene applicata da sotto la superficie. Si aumenta gradualmente fino a quando non appaiono bolle d’aria sulla superficie del separatore in PVC. A volte un singolo poro può essere abbastanza grande da sviluppare una bolla d’aria a una pressione piuttosto bassa.

Questa pressione viene trascurata e si nota la pressione alla quale le bolle appaiono su tutta la superficie in numero sufficientemente grande. Questo è preso come un’indicazione del max predominante. Dimensione dei pori.

F-3: Calcolo:
La dimensione dei pori è calcolata dalla seguente formula.
D = 30g X 103
P
Dove D = diametro del poro in micrometri,
g = tensione superficiale del liquido in Newton per metro (0,0223 per l’alcol assoluto) a 27oC
P = Pressione osservata in mm Hg

G: Test di bagnabilità nel separatore di PVC

G-1: Reagenti: Acido solforico di Sp.gr.1.280
G-2: Procedura:

Mettere una goccia di acido solforico 1.280(270C). con una pipetta (10cc) sulla superficie dei separatori a temperatura ambiente. La goccia deve essere assorbita dai separatori entro 60 secondi. La prova deve essere effettuata su entrambe le superfici dei separatori.
G-3: Calcolo:
La prova si considera superata se il separatore ha assorbito la goccia di acido entro 60 secondi.

H: Test di resistenza meccanica nel separatore di PVC
H-1: Reagenti: Nil.
H-2: Procedura:

Il separatore di provini deve essere bloccato nella maschera con le eventuali nervature sul lato inferiore. Una sfera d’acciaio di 12,7 mm di diametro. Un peso di 8,357 ± 0,2gm viene fatto cadere verticalmente da un’altezza di 200mm. La palla deve cadere tra le costole.

H-3: Calcolo:
La prova si considera superata se il separatore non si rompe o si frattura a causa dell’impatto della sfera d’acciaio.

I Test di vita per il separatore di PVC

I-1: Reagenti: 1.280 Sp. Gr. Acido solforico.
I-2: Procedura:

Il separatore in prova (50×50 mm) è interposto tra due blocchi di piombo tenuti in acido solforico (Sp. Gr. 1.280) e collegati ai terminali positivo e negativo di una sorgente di corrente continua. Se il separatore è a coste, il lato a coste dovrebbe essere rivolto verso il positivo della sorgente di corrente continua. I blocchi di piombo devono essere tappati con la lacca, tranne la parte che è in contatto diretto con il separatore.

Qualche altro blocco di piombo viene aggiunto al blocco per fare un peso totale di 1 Kg, in modo da imprimere una pressione di 4 Kg/dm2 del separatore un amperometro viene collegato in serie nel circuito per registrare la corrente totale passata e per calcolare il numero di ore di vita in condizioni di corrente costante.
Una corrente costante di 5 ampere è passata tra i due blocchi di piombo (densità di corrente 20 ampere per dm2). Quando il separatore si guasta, i blocchi di piombo vanno in corto circuito e la tensione attraverso il separatore scende quasi a zero. Questa differenza di tensione è presa in considerazione da un relè elettronico che taglia la sorgente dc.

I-3: Calcolo:
Dalla lettura dell’amperometro si calcola la durata del separatore in ore dividendo la lettura del contatore AH per 5.

RISULTATI DELLE PROVE: Tutti i risultati delle prove pertinenti devono essere registrati nella relazione di laboratorio standard.

Che carica hanno i separatori in una batteria?

Come funzionano i separatori di batterie? I separatori in PVC giocano un ruolo molto importante all’interno della batteria. Mentre assicurano che gli elettrodi positivi e negativi non siano fisicamente in cortocircuito, assicurano comunque il trasferimento elettronico di ioni tra di loro. Il separatore non contiene alcuna carica di per sé.

Tipi di separatori per batterie

I primi separatori erano fatti di legno. Questi però non durarono a lungo a causa del contenuto organico, era facilmente attaccabile. Poi vennero i separatori in PVC fatti di cloruro di polivinile. Questi separatori offrono prestazioni molto elevate. I separatori in PVC offrono le migliori proprietà richieste per le migliori prestazioni all’interno della batteria al piombo.

Negli ultimi decenni i separatori PE hanno fatto un miglioramento significativo nella produzione di batterie per automobili. I separatori in polietilene hanno portato a una migliore utilizzazione del volume di circa il 7-8%, aumentando così la densità energetica. Questi separatori sono ideali per le batterie automobilistiche.

  • Separatori per batterie agli ioni di litio in polietilene innestati con glicidil metacrilato
  • Membrana di polietilene modificata al plasma come separatore per la batteria ai polimeri di ioni di litio
  • Trattamento al plasma di azoto a bassa pressione sulle proprietà superficiali dei separatori pe utilizzati nelle batterie agli ioni di litio
  • Film incrociato di pe contenente poli (acrilato di potassio) innestato (PKA)

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