Свинцово – кислотные аккумуляторы - это наиболее популярный тип аккумуляторов в мире – на их долю приходится порядка 80% мирового производства, и от 75% до 90% производства в зависимости от региона.

Соответственно, основные производства и разработки в области сепараторов направлены именно на данный тип аккумуляторных батарей. В Росси на их долю приходится до 90% производства аккумуляторов и потребления сепараторов. В зависимости от типа свинцово-кислотного аккумулятора применяются две различные конструкции сепараторов: выполняющие разделительную функцию и сочетающие разделительную функцию с абсорбирующей возможностью.

I. Свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом

В мире используется множество различных материалов для сепараторов, но все они были получены из натуральных материалов типа ткани или волокон и натурального резинового листа. В 1960-70 гг. синтетический полимер как основной материал стал преобладающим.   

Одним из наиболее интересных аспектов замены деревянной основы сепаратора на синтетический материал было открытие, что устранение лигнинтного элемента, который присутствовал в древесных и целлюлозных типах и оказывал существенное влияние на продолжительность жизни батареи. Без лигнинтного компонента отрицательная активная масса стала уплотненной и потеряла пористость, что явилось ограничительным фактором для работы и жизни. Это явление породило различные формулировки так называемый экспандерный материал, который содержит различные лигнинтивные производные.

Сейчас экспандер является необходимым дополнением ко всем отрицательно пластинным материалам. Развитие данного материала привело к увеличению продолжительности жизни и эффективности работы. Увеличение использования автоматизации для многих процессов собрания батарей требует сепараторных материалов, может потребоваться дополнительная сила и гибкость  для обработки машинами против людей. Отличным примером является почти полностью измененный в строну конвертного типа сепаратор в сравнении с плоским (листового типа) сепаратором из полиэтилена и использование широкого набора автоматизированного оборудования для производства всех типов батарей.

Свойства и дизайн сепараторов

В большинстве случаев, ключевой задачей сепаратора является применение его в батареях. Признаки типа продолжительность жизни, высокие против низких норм разрядки и процессов собрания батарей диктуются многими материальными свойствами сепаратора и его размерами. Например, батарея с глубоким циклом разряда, которая имеет относительно низкие показатели по максимальному уровню разрядки, может быть разработана с более низкой пористостью и с увеличенной обратной толщиной холста с небольшим риском возникновения короткого замыкания. С другой стороны, в типичной стартерной батареи, малогабаритных автономных батареях пористость (%) и толщина сепаратора являются ключевыми факторами, позволяющие батареи отдавать более высокую силу тока при разрядке.

Наиболее часто используемые типы сепараторов в зависимости от области  применения аккумуляторной батареи

Наиболее важными характеристиками сепараторов являются:

1.  Конфигурация ребер и толщина основного слоя:

·       Поддерживает активную массу и предоставляет свободное место для электролита;

·       Толщина основного слоя сепаратора в значительной мере влияет на электрическое сопротивление;

·       Типичные формы ребра диагональные, извилистые, вертикальные.

2.  Пористость и структура пор

·       Средний и очень большой размер пор;

·       Количество пор (%);

·       Извилистость;

3.  Электрическое сопротивление

·       Напряжение при разрядке

·       Определяется  основной толщиной сепаратора, структурой пор и извилистостью

4.  Химическая чистота

·       Тяжелые металлы и органические соединения

·       Негативное влияние на напряжение батареи

5.  Сопротивление окислению

·       Сопротивление к электролиту

·       Сопротивление к активным материалам

6.  Требования к производству и эксплуатации

·       Обертывание в конверт, закладка листа

Все этими характеристиками можно управлять и менять их согласно критериям производимой батареи. Некоторые дополнительные свойства, которые могут повлиять на показатели работы батареи могут быть достигнуты с помощью специального сепаратора, включая возможности натурального каучука или гибридный тип резины-полиэтилена, которые увеличивают продолжительность жизни батареи благодаря удержанию кристаллизующихся элементов на пути к  отрицательному электроду.

Физико-химические показатели различных типов сепараторов