Во процесот на производство на литиум-јонски батерии, процесот на обложување, како клучна алка, директно влијае на перформансите и безбедноста на батериите. Стабилноста на платформата за контрола на движењето на машината за обложување на литиумски батерии игра одлучувачка улога во точноста на обложувањето. Гранитот и леаното железо, како најчесто користени материјали за платформата, имаат голема разлика во нивната димензионална стабилност. Оваа статија длабински ќе го анализира значителното подобрување на димензионалната стабилност на гранитот во споредба со леаното железо на платформата за контрола на движењето на машините за обложување на литиумски батерии преку својства на материјалите, експериментални податоци и практични случаи на примена.
Материјалните својства ја одредуваат основата на стабилноста
Лиеното железо, како традиционален индустриски материјал, некогаш било широко користено во областа на платформите за контрола на движење поради неговите одлични перформанси на леење и ценовни предности. Сепак, материјалите од леано железо имаат вродени недостатоци. Неговата внатрешна структура содржи голема количина на графит во форма на снегулки, што е еквивалентно на внатрешни пукнатини и ќе ја намали вкупната цврстина на материјалот. Во меѓувреме, коефициентот на термичка експанзија на леаното железо е релативно висок, приближно 10-12 ×10⁻⁶/℃. Под акумулација на топлина генерирана од долготрајното работење на облогата од литиумски батерии, тоа е склоно кон термичка деформација. Покрај тоа, во внатрешноста на леаното железо постои стрес од леење. Со текот на времето, ослободувањето на стресот ќе предизвика неповратни промени во големината на платформата, што ќе влијае на точноста на облогата.
Гранитот е природен материјал формиран преку геолошки процеси во текот на стотици милиони години. Неговата внатрешна кристална структура е густа и униформа, и има вродена висока стабилност. Линеарниот коефициент на ширење на гранитот е само 0,5-8×10⁻⁶/℃, што е 1/2-1/3 од оној на леаното железо, и е исклучително нечувствителен на температурни промени. Во меѓувреме, гранитот е тврд по текстура, со компресивна цврстина висока од 1.050-14.000 килограми на квадратен сантиметар. Може ефикасно да се спротивстави на надворешните сили, удари и вибрации, обезбедувајќи цврста и стабилна основа за платформата за контрола на движењето. Во него речиси и да нема преостанат стрес и нема да предизвика димензионални промени поради ослободување на стресот, обезбедувајќи димензионална стабилност на платформата од суштината на материјалот.
Експерименталните податоци ги потврдуваат разликите во перформансите
За визуелно споредување на разликите во димензионалната стабилност помеѓу гранит и леано железо, истражувачкиот тим спроведе посебен експеримент. Избрани се две платформи за контрола на движењето на машината за обложување на литиумски батерии со иста спецификација, изработени од гранит и леано железо соодветно, и тестирани под исти услови на животната средина. Експериментот симулираше вистинско работно сценарио на машината за обложување на литиумски батерии. Со континуирано работење на опремата, беа следени промените во големината на платформата во различни временски точки.
Експерименталните резултати покажуваат дека по континуирано работење од 24 часа, поради топлината генерирана од работата на опремата, температурата на површината на платформата од леано железо се зголемила за приближно 15℃, што резултирало со зголемување од 0,03 mm во димензијата на должината на платформата. Под истите услови, варијацијата на големината на гранитната платформа е речиси занемарлива, а нејзиниот опсег на флуктуација на големината е помал од 0,005 mm. По 1000 часа долготрајни тестови за стареење, поради ослободување на внатрешен стрес и акумулација на термичка деформација, грешката на рамност на платформата од леано железо се проширила од почетните 0,01 mm на 0,05 mm. Грешката на рамност на гранитната платформа секогаш се одржува во рамките на 0,015 mm, а предноста на димензионалната стабилност е очигледна.
Извонредни достигнувања во практичните апликации
Во вистинското производство на големо претпријатие за производство на литиумски батерии, некогаш се користеле платформи за контрола на движењето од леано железо. Со зголемувањето на времето на работа на опремата, точноста на облогата постепено се намалувала, што резултирало со нееднаква дебелина на облогата, лоша конзистентност на листовите на електродите на батериите и стапка на дефектни производи до 8%. За да се реши овој проблем, претпријатието ги заменило платформите за контрола на движењето на дел од опремата со гранитни материјали.
По замената, димензионалната стабилност на опремата е значително подобрена. Во текот на шестмесечниот производствен циклус, машината за обложување што користи гранитна платформа секогаш ја одржуваше грешката во дебелината на облогата во рамките на ±2μm, а стапката на дефектни производи беше значително намалена на помалку од 3%. Во меѓувреме, бидејќи гранитните платформи не бараат толку честа прецизна калибрација и одржување како платформите од леано железо, тие им заштедуваат на претпријатијата значителен износ на трошоци за одржување на опремата и застој секоја година, а ја зголемуваат ефикасноста на производството за повеќе од 15%.
Како заклучок, при примената на платформата за контрола на движењето на машините за обложување на литиумски батерии, гранитот, со своите извонредни својства на материјалот, значително го надминува леаното железо во однос на димензионалната стабилност. Без разлика дали од перспектива на природата на материјалот, експерименталните податоци или ефектите од практичната примена, гранитот обезбедува сигурна гаранција за високопрецизно и стабилно производство на процеси на обложување на литиумски батерии. Со континуираното подобрување на барањата за квалитет на производот во индустријата за литиумски батерии, платформите за контрола на движење направени од гранит сигурно ќе станат мејнстрим избор во индустријата.
Време на објавување: 22 мај 2025 година