В процессе производства литиевых батарей машина для нанесения покрытий, как ключевая часть оборудования, ее базовая производительность напрямую влияет на точность покрытия и качество продукции литиевых батарей. Изменение температуры является важным фактором, влияющим на стабильность работы машин для нанесения покрытий. Разница в термостойкости между гранитными основаниями и чугунными основаниями стала ключевым фактором при выборе оборудования на предприятиях по производству литиевых батарей.
Коэффициент теплового расширения: преимущество гранита в «температурной невосприимчивости»
Коэффициент теплового расширения определяет размерную стабильность материала при изменении температуры. Коэффициент теплового расширения чугунного основания составляет приблизительно 10-12 × 10⁻⁶/℃. В обычной среде температурных колебаний цехов по нанесению покрытий на литиевые батареи даже незначительные изменения температуры могут вызвать значительную размерную деформацию. Например, когда температура в цехе колеблется на 5℃, чугунное основание длиной 1 метр может претерпеть деформацию расширения и сжатия на 50-60 мкм. Эта деформация приведет к изменению зазора между валиком для нанесения покрытия и электродным листом, что приведет к неравномерной толщине покрытия и, следовательно, повлияет на емкость и постоянство литиевых батарей.
Напротив, коэффициент теплового расширения гранитного основания составляет всего (4-8) × 10⁻⁶/℃, что примерно вдвое меньше, чем у чугуна. При том же колебании температуры в 5℃ деформация гранитного основания длиной 1 метр составляет всего 20-40 мкм, а изменение размеров можно практически игнорировать. В течение длительного непрерывного процесса производства гранитное основание всегда может сохранять стабильную форму, обеспечивая точное относительное положение между роликом покрытия и электродным листом, поддерживая стабильность процесса покрытия и предоставляя надежную гарантию для производства высокостабильных литиевых батарей.
Теплопроводность: характеристика гранита как «теплоизоляционного барьера»
Помимо размерных изменений, вызванных тепловым расширением, теплопроводность материалов также влияет на равномерность распределения температуры в оборудовании. Чугун обладает хорошей теплопроводностью. Когда внутри машины для нанесения покрытия выделяется тепло из-за работы двигателя, трения валика для нанесения покрытия и т. д., чугунное основание будет быстро проводить тепло, в результате чего температура поверхности основания будет повышаться и распределяться неравномерно. Эта разница температур вызовет термическое напряжение на основании, что еще больше усилит деформацию. В то же время это может также повлиять на нормальную работу окружающих прецизионных датчиков и компонентов управления.
Гранит является плохим проводником тепла, его теплопроводность составляет всего 2,7-3,3 Вт/(м · К), что намного ниже, чем у чугуна - 40-60 Вт/(м · К). Во время работы машины для нанесения покрытия гранитное основание может эффективно блокировать проводимость внутреннего тепла, уменьшая колебания температуры на поверхности основания и возникновение термического напряжения. Даже если машина для нанесения покрытия работает под высокой нагрузкой в течение длительного времени, гранитное основание все равно может поддерживать относительно стабильное температурное состояние, избегая деформации оборудования и ухудшения производительности, вызванных неравномерной температурой, и создавая стабильную температурную среду для процесса нанесения покрытия.
Устойчивость к циклическим изменениям температуры: способность гранита выдерживать «длительные температуры»
Производство литиевых батарей обычно требует, чтобы оборудование работало непрерывно в течение длительного времени. Во время частых температурных циклов (например, охлаждение ночью и нагрев днем) стабильность базового материала имеет жизненно важное значение. Под повторяющимся воздействием теплового расширения и сжатия чугунное основание подвержено усталостным трещинам внутри, что приводит к снижению прочности конструкции и влияет на срок службы оборудования. Соответствующие данные исследований показывают, что после 1000 температурных циклов (с диапазоном изменения температуры 20-40℃) глубина поверхностной трещины чугунного основания может достигать 0,1-0,2 мм.
Гранитные основания обладают превосходной усталостной прочностью благодаря своей плотной внутренней структуре минеральных кристаллов. При тех же условиях испытания на циклическое изменение температуры гранитное основание практически не показывает явных трещин, а структурная целостность сохраняется в течение длительного времени. Эта высокая устойчивость при циклическом изменении температуры позволяет гранитному основанию соответствовать требованиям высокоинтенсивной и долгосрочной эксплуатации при производстве литиевых батарей, сокращая частоту технического обслуживания и время простоя оборудования, вызванное проблемами с основанием, и повышая эффективность производства.
На фоне все более строгих требований к точности и стабильности в производстве литиевых батарей гранитные основания с их более низким коэффициентом теплового расширения, превосходной теплопроводностью и выдающейся устойчивостью к температурным циклам значительно превосходят чугунные основания с точки зрения термостойкости. Выбор машины для нанесения покрытия на литиевые батареи с гранитным основанием может эффективно повысить точность покрытия, гарантировать качество продукции из литиевых батарей, снизить риски оборудования в процессе производства и стать важной поддержкой для продвижения развития отрасли литиевых батарей в сторону более высокой производительности.
Время публикации: 21 мая 2025 г.