يعمل الإلكتروليت بمثابة "دم" بطاريات الليثيوم، ويحدد بشكل مباشر عمر دورة البطارية، وكفاءة الشحن والتفريغ، وسلامة الاستخدام. مع تحديث بطاريات الطاقة وصناعات بطاريات تخزين الطاقة، أصبح المصنعون النهائيون صارمين بشكل متزايد فيما يتعلق بمعايير نقاء المنحل بالكهرباء. في عملية تنقية الإلكتروليت برمتها، وخلط المكونات، والتعبئة المتكررة، تعتبر مرحلة الترشيح ذات أهمية حاسمة. في الوقت الحالي، قامت الشركات الرائدة في تصنيع الإلكتروليتات في الصناعة بالتخلص التدريجي من عناصر التصفية التقليدية مثل خرطوشة الفلتر المطوية pp وPES، واعتمدت عناصر التصفية المطوية PTFE المحبة للماء كمواد استهلاكية قياسية لترشيح الإلكتروليت، والذي أصبح الاختيار السائد في صناعة بطاريات الليثيوم لاستبدال خرطوشة فلتر PP المعيبة.
في جوهرها، تفرض الخواص الكيميائية الخاصة للإلكتروليت متطلبات عالية للغاية على عنصر الفلتر القابل للطي. يتكون المنحل بالكهرباء في بطارية الليثيوم بشكل أساسي من أملاح الليثيوم والمذيبات العضوية والمضافات الوظيفية المختلفة، مع مكونات معقدة وقابلية ذوبان قوية وتآكل. تحتوي عناصر مرشح البولي بروبيلين المطوي التقليدي والنايلون وعناصر مرشح PES على عيوب واضحة: فهي تتآكل بسهولة وتنتفخ بواسطة المذيبات العضوية القطبية، ولا تتسبب فقط في كسر وفشل عنصر مرشح الغشاء المطوي ولكن أيضًا تتسبب في ترسيب الألياف والشوائب والأيونات المعدنية، مما يؤدي إلى تلوث ثانوي للكهارل؛ وفي الوقت نفسه، لا يمكنها اعتراض الشوائب الهلامية والجسيمات فائقة الدقة بشكل فعال، مما يفشل في تلبية معايير إنتاج البطاريات المتطورة.
مادة PTFE، مع خواصها الفيزيائية والكيميائية بمستوى "ملك البلاستيك"، تناسب تمامًا ظروف الترشيح الصارمة للإلكتروليت. أولاً، يتمتع PTFE بخمول كيميائي ممتاز ولا يتفاعل مع مذيبات الكربونات والمواد الخام لملح الليثيوم وما إلى ذلك، وله مقاومة للتآكل تتجاوز بكثير مواد خرطوشة الفلتر المطوية PP التقليدية. لن ينتفخ أو يتشوه أو يتقادم عند غمره في المنحل بالكهرباء لفترة طويلة، مما يتجنب بشكل أساسي مشاكل شوائب المواد ويضمن نقاء المنحل بالكهرباء، وهو ما لا يمكن تحقيقه بواسطة خرطوشة فلتر PP العادية.
ثانيًا، يتميز غشاء مرشح PTFE المعدل المحب للماء بحجم مسام موحد ومسامية عالية، مع دقة ترشيح تصل إلى 0.22 ميكرومتر، وهو قادر على اعتراض الجزيئات المعدنية الدقيقة ومسحوق الكربون والرواسب الهلامية والبلورات المترسبة بدقة أثناء عملية الإنتاج. هذه الشوائب الدقيقة هي الأسباب الأساسية لتفريغ البطارية ذاتيًا، وزيادة المقاومة الداخلية، وتدهور الدورة. إن استخدام عنصر مرشح قابل للطي عالي الأداء مصنوع من PTFE للترشيح يمكن أن يقلل بشكل كبير من المعدل المعيب ويثبت الأداء الكهروكيميائي للبطارية. في الوقت نفسه، يعمل تصميم الهيكل المطوي على توسيع منطقة الترشيح الفعالة، وله اختلاف صغير في ضغط التشغيل، ومعدل تدفق كبير، ومناسب للإنتاج الصناعي المستمر على نطاق واسع، مما يحسن بشكل فعال كفاءة الإنتاج مقارنة بعنصر الفلتر المطوي التقليدي من مادة البولي بروبيلين.
بالإضافة إلى ذلك، تعتبر عملية الختم الحراري بدون غراء ميزة أساسية أخرى. يتم تشكيل عناصر الفلتر المطوية PTFE عالية الجودة عن طريق اللحام بالانصهار الحراري الكامل، مما يزيل خطر ذوبان طبقة الغراء الكيميائي وإطلاقها، مما يلبي متطلبات النظافة العالية جدًا للإلكتروليت من الدرجة الإلكترونية. علاوة على ذلك، يتمتع عنصر مرشح الغشاء المطوي بمقاومة ممتازة لدرجة الحرارة، ومناسب لمجموعة الإنتاج الكاملة للإلكتروليت من درجة حرارة الغرفة إلى درجة الحرارة المتوسطة، مع عمر يزيد بنسبة 30٪ عن خرطوشة الفلتر المطوي العادي وعنصر الفلتر المطوي من مادة البولي بروبيلين، مما يساعد الشركات على تقليل استبدال المواد وتكاليف الصيانة أثناء التوقف.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام عناصر التصفية المطوية PTFE المحبة للماء على نطاق واسع في الترشيح الخشن للإلكتروليت، والترشيح الدقيق الطرفي، وملء المنتج النهائي في جميع العمليات، وهي مناسبة لأملاح الليثيوم السائلة ومختلف ترشيح المحاليل المضافة. في سياق التوسع المستمر في القدرة الإنتاجية لبطاريات تخزين الطاقة وبطاريات الطاقة، أصبح الترشيح عالي النقاء ضرورة صناعية. باختصار، المزايا المتعددة للتكيف مع الوسائط المسببة للتآكل، وإزالة الشوائب عالية الدقة، وإطلاق الشوائب المنخفضة، والأداء العالي التكلفة هي على وجه التحديد الأسباب الأساسية التي تجعل عنصر مرشح الطي المطوي PTFE هو الحل الأمثل لترشيح إلكتروليت بطارية الليثيوم، متفوقًا على خرطوشة مرشح PP التقليدية وغيرها من منتجات عناصر مرشح الغشاء المطوي الشائعة في السوق.