I produksjonsprosessen av litiumionbatterier påvirker belegningsprosessen, som en nøkkelledd, direkte batterienes ytelse og sikkerhet. Stabiliteten til bevegelseskontrollplattformen til litiumbatteribelegningsmaskinen spiller en avgjørende rolle i belegningsnøyaktigheten. Granitt og støpejern, som vanlige plattformmaterialer, har forskjellen i dimensjonsstabilitet fått mye oppmerksomhet. Denne artikkelen vil grundig analysere den betydelige forbedringen i dimensjonsstabiliteten til granitt sammenlignet med støpejern på bevegelseskontrollplattformen til litiumbatteribelegningsmaskiner gjennom materialegenskaper, eksperimentelle data og praktiske anvendelsestilfeller.
Materialegenskaper bestemmer grunnlaget for stabilitet
Støpejern, som et tradisjonelt industrimateriale, ble en gang mye brukt innen bevegelseskontrollplattformer på grunn av sin utmerkede støpeegenskap og kostnadsfordeler. Imidlertid har støpejernsmaterialer iboende defekter. Den indre strukturen inneholder en stor mengde flakgrafitt, som tilsvarer indre sprekker og vil redusere materialets generelle stivhet. Samtidig er den termiske utvidelseskoeffisienten til støpejern relativt høy, omtrent 10-12 × 10⁻⁶/℃. Under akkumulering av varme generert av langvarig drift av litiumbatteribelegg, er det utsatt for termisk deformasjon. I tillegg er det støpespenninger inne i støpejernet. Over tid vil frigjøring av spenninger forårsake irreversible endringer i plattformstørrelsen, noe som påvirker beleggnøyaktigheten.
Granitt er et naturlig materiale som er dannet gjennom geologiske prosesser over hundrevis av millioner av år. Den indre krystallstrukturen er tett og ensartet, og den har iboende høy stabilitet. Den lineære utvidelseskoeffisienten til granitt er bare 0,5–8 × 10⁻⁶/℃, som er 1/2–1/3 av støpejerns, og den er ekstremt ufølsom for temperaturendringer. Samtidig er granitt hard i tekstur, med en trykkfasthet så høy som 1 050–14 000 kilogram per kvadratcentimeter. Den kan effektivt motstå ytre kraftpåvirkninger og vibrasjoner, og gir et solid og stabilt fundament for bevegelseskontrollplattformen. Det er nesten ingen gjenværende spenning inni den, og den vil ikke forårsake dimensjonsendringer på grunn av spenningsutløsning, noe som sikrer plattformens dimensjonsstabilitet fra materialets essens.
Eksperimentelle data bekrefter ytelsesforskjellene
For å visuelt sammenligne forskjellene i dimensjonsstabilitet mellom granitt og støpejern, utførte forskerteamet et spesielt eksperiment. To bevegelseskontrollplattformer for litiumbatteribeleggmaskinen med samme spesifikasjon ble valgt, laget av henholdsvis granitt og støpejern, og testet under de samme miljøforholdene. Eksperimentet simulerte det faktiske arbeidsscenarioet for litiumbatteribeleggmaskinen. Ved å kjøre utstyret kontinuerlig ble størrelsesendringene til plattformen på forskjellige tidspunkter overvåket.
De eksperimentelle resultatene viser at etter kontinuerlig drift i 24 timer, på grunn av varmen som genereres av driften av utstyret, økte overflatetemperaturen på støpejernsplattformen med omtrent 15 ℃, noe som resulterte i en økning på 0,03 mm i plattformens lengderetningsdimensjon. Under de samme forholdene er størrelsesvariasjonen på granittplattformen nesten ubetydelig, og størrelsesvariasjonsområdet er mindre enn 0,005 mm. Etter 1000 timer med langvarige aldringstester, på grunn av frigjøring av indre spenninger og akkumulering av termisk deformasjon, økte flathetsfeilen på støpejernsplattformen fra de opprinnelige 0,01 mm til 0,05 mm. Flathetsfeilen på granittplattformen holdes alltid innenfor 0,015 mm, og fordelen med dimensjonsstabilitet er åpenbar.
Bemerkelsesverdige prestasjoner i praktiske anvendelser
I den faktiske produksjonen til en stor litiumbatteriproduksjonsbedrift ble det en gang brukt støpejerns bevegelseskontrollplattformer. Etter hvert som driftstiden til utstyret økte, ble beleggnøyaktigheten gradvis redusert, noe som resulterte i ujevn beleggtykkelse, dårlig konsistens på batterielektrodeplatene og en defektprosent på opptil 8 %. For å løse dette problemet erstattet bedriften bevegelseskontrollplattformene til noe utstyr med granittmaterialer.
Etter utskifting har utstyrets dimensjonsstabilitet blitt betydelig forbedret. I løpet av en seks måneders produksjonssyklus holdt beleggsmaskinen som bruker en granittplattform alltid beleggtykkelsesfeilen innenfor ±2 μm, og andelen defekte produkter ble betydelig redusert til under 3 %. Samtidig, ettersom granittplattformer ikke krever like hyppig presisjonskalibrering og vedlikehold som støpejernsplattformer, sparer de bedrifter for betydelige vedlikeholdskostnader og nedetid for utstyr hvert år, og øker produksjonseffektiviteten med mer enn 15 %.
Avslutningsvis kan man si at granitt, med sine fremragende materialegenskaper, utkonkurrerer støpejern betydelig når det gjelder dimensjonsstabilitet når det gjelder bruk av bevegelseskontrollplattformer i litiumbatteribeleggmaskiner. Enten det er snakk om materialets natur, eksperimentelle data eller praktiske anvendelseseffekter, gir granitt en pålitelig garanti for høy presisjon og stabil produksjon av litiumbatteribeleggprosesser. Med kontinuerlig forbedring av produktkvalitetskravene i litiumbatteriindustrien, vil bevegelseskontrollplattformer laget av granitt garantert bli det vanlige valget i bransjen.
Publiseringstid: 22. mai 2025