I produktionsprocessen for lithium-ion-batterier påvirker belægningsprocessen, som et centralt led, direkte batteriernes ydeevne og sikkerhed. Stabiliteten af bevægelseskontrolplatformen på lithium-batteribelægningsmaskinen spiller en afgørende rolle i belægningens nøjagtighed. Granit og støbejern, som almindeligt anvendte platformmaterialer, har forskellen i deres dimensionsstabilitet tiltrukket sig stor opmærksomhed. Denne artikel vil i dybden analysere den betydelige forbedring i dimensionsstabiliteten af granit sammenlignet med støbejern på bevægelseskontrolplatformen på lithium-batteribelægningsmaskiner gennem materialeegenskaber, eksperimentelle data og praktiske anvendelsesscenarier.
Materialeegenskaber bestemmer grundlaget for stabilitet
Støbejern, som et traditionelt industrielt materiale, blev engang meget anvendt inden for bevægelseskontrolplatforme på grund af dets fremragende støbeegenskaber og omkostningsfordele. Støbejernsmaterialer har dog iboende defekter. Dets indre struktur indeholder en stor mængde flagegrafit, hvilket svarer til interne revner og vil reducere materialets samlede stivhed. Samtidig er støbejernets termiske udvidelseskoefficient relativt høj, cirka 10-12 × 10⁻⁶/℃. Under akkumulering af varme, der genereres ved langvarig drift af lithiumbatteribelægning, er det tilbøjeligt til termisk deformation. Derudover er der støbespændinger inde i støbejernet. Over tid vil frigivelsen af spændinger forårsage irreversible ændringer i platformstørrelsen, hvilket påvirker belægningens nøjagtighed.
Granit er et naturligt materiale, der er dannet gennem geologiske processer over hundreder af millioner af år. Dets indre krystalstruktur er tæt og ensartet, og det har en iboende høj stabilitet. Granits lineære udvidelseskoefficient er kun 0,5-8 × 10⁻⁶/℃, hvilket er 1/2-1/3 af støbejerns, og det er ekstremt ufølsomt over for temperaturændringer. Samtidig er granit hård i tekstur med en trykstyrke på op til 1.050-14.000 kilogram pr. kvadratcentimeter. Det kan effektivt modstå ydre kraftpåvirkninger og vibrationer, hvilket giver et solidt og stabilt fundament for bevægelseskontrolplatformen. Der er næsten ingen restspænding indeni, og det vil ikke forårsage dimensionsændringer på grund af spændingsfrigivelse, hvilket sikrer platformens dimensionsstabilitet ud fra materialets essens.
Eksperimentelle data bekræfter forskellene i ydeevne
For visuelt at sammenligne forskellene i dimensionsstabilitet mellem granit og støbejern udførte forskerholdet et særligt eksperiment. To bevægelseskontrolplatforme til litiumbatteribelægningsmaskinen med samme specifikation blev udvalgt, lavet af henholdsvis granit og støbejern, og testet under de samme miljøforhold. Eksperimentet simulerede det faktiske arbejdsscenarie for litiumbatteribelægningsmaskinen. Ved kontinuerlig drift af udstyret blev platformens størrelsesændringer på forskellige tidspunkter overvåget.
De eksperimentelle resultater viser, at efter kontinuerlig drift i 24 timer steg overfladetemperaturen på støbejernsplatformen med cirka 15 ℃ på grund af den varme, der genereres ved udstyrets drift, hvilket resulterer i en stigning på 0,03 mm i platformens længderetning. Under de samme forhold er størrelsesvariationen på granitplatformen næsten ubetydelig, og dens størrelsesudsving er mindre end 0,005 mm. Efter 1000 timers langvarige ældningstests steg støbejernsplatformens planhedsfejl fra de oprindelige 0,01 mm til 0,05 mm på grund af frigivelse af indre spændinger og akkumulering af termisk deformation. Granitplatformens planhedsfejl holdes altid inden for 0,015 mm, og fordelen ved dimensionsstabilitet er åbenlys.
Bemærkelsesværdige resultater i praktiske anvendelser
I den faktiske produktion af en stor litiumbatteriproduktionsvirksomhed anvendte man engang bevægelsesstyringsplatforme af støbejern. Efterhånden som udstyrets driftstid steg, faldt belægningsnøjagtigheden gradvist, hvilket resulterede i ujævn belægningstykkelse, dårlig konsistens af batterielektrodearkene og en defekt produktrate på op til 8%. For at løse dette problem udskiftede virksomheden bevægelsesstyringsplatformene på noget udstyr med granitmaterialer.
Efter udskiftning er udstyrets dimensionsstabilitet blevet betydeligt forbedret. I løbet af en seks måneders produktionscyklus holdt belægningsmaskinen, der bruger en granitplatform, altid fejlen i belægningstykkelsen inden for ±2 μm, og antallet af defekte produkter blev betydeligt reduceret til under 3%. Da granitplatforme ikke kræver lige så hyppig præcisionskalibrering og vedligeholdelse som støbejernsplatforme, sparer de virksomhederne for en betydelig mængde udstyrsvedligeholdelsesomkostninger og nedetid hvert år og øger produktionseffektiviteten med mere end 15%.
Afslutningsvis overgår granit, med sine fremragende materialeegenskaber, støbejerns bevægelsesstyringsplatforme betydeligt med hensyn til dimensionsstabilitet, når det gælder anvendelsen af bevægelsesstyringsplatforme i lithiumbatteribelægningsmaskiner. Uanset om det er set ud fra et materiale, eksperimentelle data eller praktiske anvendelseseffekter, giver granit en pålidelig garanti for højpræcision og stabil produktion af lithiumbatteribelægningsprocesser. Med den løbende forbedring af produktkvalitetskravene i lithiumbatteriindustrien er bevægelsesstyringsplatforme lavet af granit uundgåeligt det almindelige valg i branchen.
Udsendelsestidspunkt: 22. maj 2025