No proceso de produción de baterías de ións de litio, o proceso de revestimento, como elo clave, afecta directamente ao rendemento e á seguridade das baterías. A estabilidade da plataforma de control de movemento da máquina de revestimento de baterías de litio xoga un papel decisivo na precisión do revestimento. O granito e o ferro fundido, como materiais de plataforma de uso común, a diferenza na súa estabilidade dimensional chamou moita atención. Este artigo analizará en profundidade a mellora significativa na estabilidade dimensional do granito en comparación co ferro fundido na plataforma de control de movemento das máquinas de revestimento de baterías de litio a través das propiedades do material, os datos experimentais e os casos de aplicación práctica.
As propiedades dos materiais determinan a base da estabilidade
O ferro fundido, como material industrial tradicional, foi amplamente utilizado no campo das plataformas de control de movemento debido ao seu excelente rendemento de fundición e ás súas vantaxes de custo. Non obstante, os materiais de ferro fundido teñen defectos inherentes. A súa estrutura interna contén unha gran cantidade de grafito en escamas, o que equivale a fendas internas e reduce a rixidez xeral do material. Mentres tanto, o coeficiente de expansión térmica do ferro fundido é relativamente alto, aproximadamente 10-12 ×10⁻⁶/℃. Baixo a acumulación de calor xerada polo funcionamento a longo prazo do revestimento da batería de litio, é propenso á deformación térmica. Ademais, hai tensión de fundición dentro do ferro fundido. Co tempo, a liberación de tensión provocará cambios irreversibles no tamaño da plataforma, o que afectará á precisión do revestimento.
O granito é un material natural formado a través de procesos xeolóxicos durante centos de millóns de anos. A súa estrutura cristalina interna é densa e uniforme, e ten unha alta estabilidade inherente. O coeficiente de expansión lineal do granito é só de 0,5-8 × 10⁻⁶/℃, que é 1/2-1/3 do do ferro fundido, e é extremadamente insensible aos cambios de temperatura. Mentres tanto, o granito ten unha textura dura, cunha resistencia á compresión de ata 1.050-14.000 quilogramos por centímetro cadrado. Pode resistir eficazmente impactos e vibracións de forzas externas, proporcionando unha base sólida e estable para a plataforma de control de movemento. Case non hai tensión residual no seu interior e non causará cambios dimensionais debido á liberación de tensión, garantindo a estabilidade dimensional da plataforma a partir da esencia do material.
Os datos experimentais verifican as diferenzas de rendemento
Para comparar visualmente as diferenzas na estabilidade dimensional entre o granito e o ferro fundido, o equipo de investigación levou a cabo un experimento especial. Seleccionáronse dúas plataformas de control de movemento da máquina de revestimento de baterías de litio coas mesmas especificacións, feitas de granito e ferro fundido respectivamente, e probáronse nas mesmas condicións ambientais. O experimento simulou o escenario de traballo real da máquina de revestimento de baterías de litio. Ao facer funcionar o equipo continuamente, monitorizáronse os cambios de tamaño da plataforma en diferentes puntos de tempo.
Os resultados experimentais amosan que, tras un funcionamento continuo durante 24 horas, debido á calor xerada polo funcionamento do equipo, a temperatura superficial da plataforma de material de ferro fundido aumentou aproximadamente 15 ℃, o que resultou nun aumento de 0,03 mm na dimensión da dirección lonxitudinal da plataforma. Nas mesmas condicións, a variación de tamaño da plataforma de granito é case insignificante e o seu rango de flutuación de tamaño é inferior a 0,005 mm. Tras 1000 horas de probas de envellecemento a longo prazo, debido á liberación de tensión interna e á acumulación de deformación térmica, o erro de planitude da plataforma de ferro fundido ampliouse dos 0,01 mm iniciais a 0,05 mm. O erro de planitude da plataforma de granito mantense sempre dentro de 0,015 mm, e a vantaxe da estabilidade dimensional é obvia.
Logros notables en aplicacións prácticas
Na produción real dunha gran empresa de fabricación de baterías de litio, empregábanse plataformas de control de movemento de ferro fundido. A medida que aumentaba o tempo de funcionamento do equipo, a precisión do revestimento diminuía gradualmente, o que resultaba nun grosor de revestimento desigual, mala consistencia das follas de eléctrodos da batería e unha taxa de produtos defectuosos de ata o 8 %. Para solucionar este problema, a empresa substituíu as plataformas de control de movemento dalgúns equipos por materiais de granito.
Tras a substitución, a estabilidade dimensional do equipo mellorou significativamente. Durante un ciclo de produción de seis meses, a máquina de revestimento que empregaba unha plataforma de granito sempre mantivo o erro de espesor do revestimento dentro de ±2 μm, e a taxa de produtos defectuosos reduciuse significativamente a menos do 3 %. Mentres tanto, como as plataformas de granito non requiren unha calibración e un mantemento de precisión tan frecuentes como as plataformas de ferro fundido, aforran ás empresas unha cantidade significativa de custos de mantemento de equipos e tempo de inactividade cada ano, e aumentan a eficiencia da produción en máis dun 15 %.
En conclusión, na aplicación da plataforma de control de movemento das máquinas de revestimento de baterías de litio, o granito, coas súas excepcionais propiedades materiais, supera significativamente o ferro fundido en termos de estabilidade dimensional. Xa sexa desde a perspectiva da natureza do material, os datos experimentais ou os efectos da aplicación práctica, o granito ofrece unha garantía fiable para a produción de alta precisión e estabilidade dos procesos de revestimento de baterías de litio. Coa mellora continua dos requisitos de calidade do produto na industria das baterías de litio, as plataformas de control de movemento feitas de granito están destinadas a converterse na opción principal da industria.
Data de publicación: 22 de maio de 2025