Στη διαδικασία κατασκευής μπαταριών λιθίου, η μηχανή επίστρωσης, ως βασικό κομμάτι του εξοπλισμού, η απόδοση της βάσης της επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια της επίστρωσης και την ποιότητα του προϊόντος των μπαταριών λιθίου. Η διακύμανση της θερμοκρασίας είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη σταθερότητα των μηχανών επίστρωσης. Η διαφορά στην αντοχή στη θερμοκρασία μεταξύ των βάσεων από γρανίτη και των βάσεων από χυτοσίδηρο έχει γίνει βασικό κριτήριο για την επιλογή εξοπλισμού στις επιχειρήσεις κατασκευής μπαταριών λιθίου.
Συντελεστής θερμικής διαστολής: Το πλεονέκτημα του γρανίτη ως προς την «ανοχή στη θερμοκρασία»
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής καθορίζει τη διαστατική σταθερότητα του υλικού όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής της βάσης από χυτοσίδηρο είναι περίπου 10-12 ×10⁻⁶/℃. Στο συνηθισμένο περιβάλλον διακυμάνσεων θερμοκρασίας των εργαστηρίων επίστρωσης μπαταριών λιθίου, ακόμη και μικρές αλλαγές θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν σημαντική διαστατική παραμόρφωση. Για παράδειγμα, όταν η θερμοκρασία στο εργαστήριο κυμαίνεται κατά 5℃, μια βάση από χυτοσίδηρο μήκους 1 μέτρου μπορεί να υποστεί παραμόρφωση διαστολής και συστολής 50-60 μm. Αυτή η παραμόρφωση θα προκαλέσει αλλαγή στο κενό μεταξύ του κυλίνδρου επίστρωσης και του φύλλου ηλεκτροδίου, με αποτέλεσμα ένα ανομοιόμορφο πάχος επίστρωσης και στη συνέχεια να επηρεάζει την χωρητικότητα και τη συνοχή των μπαταριών λιθίου.
Αντίθετα, ο συντελεστής θερμικής διαστολής της βάσης από γρανίτη είναι μόνο (4-8) ×10⁻⁶/℃, που είναι περίπου το μισό από αυτόν του χυτοσιδήρου. Υπό την ίδια διακύμανση θερμοκρασίας 5℃, η παραμόρφωση της βάσης από γρανίτη μήκους 1 μέτρου είναι μόνο 20-40 μm και η αλλαγή διαστάσεων μπορεί σχεδόν να αγνοηθεί. Κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας συνεχούς διαδικασίας παραγωγής, η βάση από γρανίτη μπορεί πάντα να διατηρεί ένα σταθερό σχήμα, εξασφαλίζοντας την ακριβή σχετική θέση μεταξύ του κυλίνδρου επίστρωσης και του φύλλου ηλεκτροδίων, διατηρώντας τη σταθερότητα της διαδικασίας επίστρωσης και παρέχοντας μια αξιόπιστη εγγύηση για την παραγωγή μπαταριών λιθίου υψηλής σταθερότητας.
Θερμική αγωγιμότητα: Το χαρακτηριστικό του γρανίτη "φράγμα θερμομόνωσης"
Εκτός από τις διαστατικές αλλαγές που προκαλούνται από τη θερμική διαστολή, η θερμική αγωγιμότητα των υλικών επηρεάζει επίσης την ομοιομορφία της κατανομής της θερμοκρασίας στον εξοπλισμό. Ο χυτοσίδηρος έχει καλή θερμική αγωγιμότητα. Όταν παράγεται θερμότητα μέσα στη μηχανή επίστρωσης λόγω της λειτουργίας του κινητήρα, της τριβής του κυλίνδρου επίστρωσης κ.λπ., η βάση από χυτοσίδηρο θα άγει γρήγορα τη θερμότητα, προκαλώντας την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της βάσης και την ανομοιόμορφη κατανομή της. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας θα προκαλέσει θερμική καταπόνηση στη βάση, εντείνοντας περαιτέρω την παραμόρφωση. Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να επηρεάσει την κανονική λειτουργία των γύρω αισθητήρων ακριβείας και των εξαρτημάτων ελέγχου.
Ο γρανίτης είναι κακός αγωγός θερμότητας, με θερμική αγωγιμότητα μόνο 2,7-3,3W/(m · K), η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του χυτοσιδήρου στα 40-60W/(m · K). Κατά τη λειτουργία της μηχανής επίστρωσης, η βάση γρανίτη μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά την αγωγιμότητα της εσωτερικής θερμότητας, μειώνοντας τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της βάσης και τη δημιουργία θερμικής καταπόνησης. Ακόμα κι αν η μηχανή επίστρωσης λειτουργεί υπό υψηλό φορτίο για μεγάλο χρονικό διάστημα, η βάση γρανίτη μπορεί να διατηρήσει μια σχετικά σταθερή θερμοκρασία, αποφεύγοντας την παραμόρφωση του εξοπλισμού και την υποβάθμιση της απόδοσης που προκαλείται από την ανομοιόμορφη θερμοκρασία, και δημιουργώντας ένα σταθερό περιβάλλον θερμοκρασίας για τη διαδικασία επίστρωσης.
Σταθερότητα υπό θερμοκρασιακή κυκλική μεταβολή: Η ικανότητα του γρανίτη να «αντέχει μακροπρόθεσμα στη θερμοκρασία»
Η παραγωγή μπαταριών λιθίου συνήθως απαιτεί τον εξοπλισμό να λειτουργεί συνεχώς για μεγάλο χρονικό διάστημα. Κατά τη διάρκεια συχνών κύκλων θερμοκρασίας (όπως ψύξη τη νύχτα και θέρμανση κατά τη διάρκεια της ημέρας), η σταθερότητα του υλικού βάσης είναι ζωτικής σημασίας. Υπό την επαναλαμβανόμενη επίδραση της θερμικής διαστολής και συστολής, η βάση από χυτοσίδηρο είναι επιρρεπής σε ρωγμές κόπωσης στο εσωτερικό, με αποτέλεσμα τη μείωση της δομικής αντοχής και την επίδραση στη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Σχετικά ερευνητικά δεδομένα δείχνουν ότι μετά από 1000 κύκλους θερμοκρασίας (με εύρος διακύμανσης θερμοκρασίας 20-40℃), το βάθος της επιφανειακής ρωγμής της βάσης από χυτοσίδηρο μπορεί να φτάσει τα 0,1-0,2 mm.
Οι βάσεις γρανίτη έχουν εξαιρετική αντοχή στην κόπωση λόγω της πυκνής εσωτερικής δομής ορυκτών κρυστάλλων τους. Υπό τις ίδιες συνθήκες δοκιμής κύκλου θερμοκρασίας, η βάση γρανίτη σπάνια εμφανίζει εμφανείς ρωγμές και η δομική ακεραιότητα διατηρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτή η υψηλή σταθερότητα υπό τον κύκλο θερμοκρασίας επιτρέπει στη βάση γρανίτη να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις υψηλής έντασης και μακροπρόθεσμης λειτουργίας της παραγωγής μπαταριών λιθίου, μειώνοντας τη συχνότητα συντήρησης και τον χρόνο διακοπής λειτουργίας του εξοπλισμού που προκαλείται από προβλήματα βάσης και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής.
Στο πλαίσιο των ολοένα και πιο αυστηρών απαιτήσεων για ακρίβεια και σταθερότητα στην κατασκευή μπαταριών λιθίου, οι βάσεις γρανίτη, με τον χαμηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής, την ανώτερη θερμική αγωγιμότητα και την εξαιρετική σταθερότητα στους κύκλους θερμοκρασίας, ξεπερνούν σημαντικά τις βάσεις από χυτοσίδηρο όσον αφορά την αντοχή στη θερμοκρασία. Η επιλογή μιας μηχανής επίστρωσης μπαταριών λιθίου με βάση γρανίτη μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ακρίβεια της επίστρωσης, να διασφαλίσει την ποιότητα των προϊόντων μπαταριών λιθίου, να μειώσει τους κινδύνους του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας και να αποτελέσει σημαντική υποστήριξη για την προώθηση της ανάπτυξης της βιομηχανίας μπαταριών λιθίου προς υψηλότερη απόδοση.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Μαΐου 2025