У процесі виробництва літієвих акумуляторів, машина для нанесення покриттів, як ключовий елемент обладнання, безпосередньо впливає на точність покриття та якість продукції, що випускається з літієвих акумуляторів. Коливання температури є важливим фактором, що впливає на стабільність машин для нанесення покриттів. Різниця в термостійкості між гранітними та чавунними основами стала ключовим фактором при виборі обладнання на підприємствах з виробництва літієвих акумуляторів.
Коефіцієнт теплового розширення: перевага граніту як «температурної стійкості»
Коефіцієнт теплового розширення визначає розмірну стабільність матеріалу при зміні температури. Коефіцієнт теплового розширення чавунної основи становить приблизно 10-12 ×10⁻⁶/℃. У середовищі звичайних коливань температури в цехах з нанесення покриттів на літієві акумулятори навіть незначні зміни температури можуть спричинити значну розмірну деформацію. Наприклад, коли температура в цеху коливається на 5℃, чавунна основа довжиною 1 метр може зазнати деформації розширення та стиснення на 50-60 мкм. Ця деформація спричинить зміну зазору між роликом покриття та електродним листом, що призведе до нерівномірної товщини покриття та, як наслідок, вплине на ємність та консистенцію літієвих акумуляторів.
Натомість, коефіцієнт теплового розширення гранітної основи становить лише (4-8) × 10⁻⁶/℃, що приблизно вдвічі менше, ніж у чавуну. За тих самих коливань температури в 5℃ деформація гранітної основи довжиною 1 метр становить лише 20-40 мкм, а зміну розмірів майже не можна врахувати. Під час тривалого безперервного виробничого процесу гранітна основа завжди зберігає стабільну форму, забезпечуючи точне відносне положення між роликом покриття та електродним листом, підтримуючи стабільність процесу покриття та забезпечуючи надійну гарантію виробництва високоякісних літієвих акумуляторів.
Теплопровідність: характеристика граніту як «теплоізоляційного бар'єру»
Окрім змін розмірів, спричинених тепловим розширенням, теплопровідність матеріалів також впливає на рівномірність розподілу температури в обладнанні. Чавун має добру теплопровідність. Коли всередині машини для нанесення покриття генерується тепло через роботу двигуна, тертя ролика для нанесення покриття тощо, чавунна основа швидко проводить тепло, що призводить до підвищення температури поверхні основи та її нерівномірного розподілу. Ця різниця температур спричиняє термічне напруження основи, що ще більше посилює деформацію. Водночас це також може вплинути на нормальну роботу навколишніх точних датчиків та компонентів керування.
Граніт погано проводить тепло, його теплопровідність становить лише 2,7-3,3 Вт/ (м·K), що значно нижче, ніж у чавуну, який становить 40-60 Вт/ (м·K). Під час роботи машини для нанесення покриттів гранітна основа може ефективно блокувати внутрішню теплопровідність, зменшуючи коливання температури на поверхні основи та утворення термічних напружень. Навіть якщо машина для нанесення покриттів працює під високим навантаженням протягом тривалого часу, гранітна основа все ще може підтримувати відносно стабільний температурний стан, уникаючи деформації обладнання та погіршення продуктивності, спричинених нерівномірним температурним режимом, та створюючи стабільне температурне середовище для процесу нанесення покриття.
Стабільність при циклічних змінах температури: здатність граніту до «тривалої термостійкості»
Виробництво літієвих акумуляторів зазвичай вимагає безперервної роботи обладнання протягом тривалого часу. Під час частих температурних циклів (таких як охолодження вночі та нагрівання вдень) стабільність основного матеріалу має життєво важливе значення. Під час багаторазового впливу теплового розширення та стиснення чавунна основа схильна до утворення втомних тріщин всередині, що призводить до зниження міцності конструкції та впливає на термін служби обладнання. Відповідні дані досліджень показують, що після 1000 температурних циклів (з діапазоном коливань температури 20-40℃) глибина поверхневих тріщин чавунної основи може досягати 0,1-0,2 мм.
Гранітні основи мають чудову стійкість до втоми завдяки своїй щільній внутрішній мінерально-кристалічній структурі. За тих самих умов випробувань на циклічну зміну температури гранітна основа майже не має помітних тріщин, а структурна цілісність зберігається протягом тривалого часу. Ця висока стабільність при циклічній зміні температури дозволяє гранітній основі відповідати вимогам високоінтенсивної та тривалої експлуатації виробництва літієвих акумуляторів, зменшуючи частоту технічного обслуговування та простої обладнання, спричинені проблемами з основою, та підвищуючи ефективність виробництва.
На тлі дедалі суворіших вимог до точності та стабільності у виробництві літієвих акумуляторів, гранітні основи, завдяки нижчому коефіцієнту теплового розширення, чудовій теплопровідності та видатній стабільності до циклічних змін температури, значно перевершують чавунні основи за стійкістю до температур. Вибір машини для нанесення покриттів на літієві акумулятори з гранітною основою може ефективно підвищити точність покриття, забезпечити якість продукції з літієвих акумуляторів, зменшити ризики, пов'язані з обладнанням, під час виробничого процесу та стати важливою підтримкою для розвитку галузі літієвих акумуляторів у напрямку підвищення продуктивності.
Час публікації: 21 травня 2025 р.