V priemysle lítiových batérií, ako kľúčového výrobného zariadenia, zohráva stabilita pohyblivej plošiny povlakovacieho stroja rozhodujúcu úlohu v kvalite výroby lítiových batérií. V posledných rokoch mnoho podnikov vyrábajúcich lítiové batérie zistilo, že pri modernizácii svojich zariadení po výmene tradičnej liatinovej základne za žulovú dosiahla stabilita pohyblivej plošiny kvalitatívny skok. Podľa skutočných testov dosiahla miera zlepšenia stability až 200 %. Ďalej sa pozrieme na dôvody, ktoré to spôsobili.
Rozdiely vo vlastnostiach materiálov tvoria základ stability
Tepelná stabilita: Žula má významné výhody
Počas prevádzky zariadenia na nanášanie lítiových batérií môžu faktory, ako je chod motora a teplo generované trením, spôsobiť kolísanie teploty okolo zariadenia. Koeficient tepelnej rozťažnosti liatiny je približne 12×10⁻⁶/℃ a jej veľkosť sa výrazne mení so zmenou teploty. Napríklad, keď teplota stúpne o 10℃, liatinová základňa s dĺžkou 1 meter sa môže predĺžiť o 120 μm. Koeficient tepelnej rozťažnosti žuly je extrémne nízky, iba (4-8) ×10⁻⁶/℃. Za rovnakých podmienok je predĺženie žulovej základne s dĺžkou 1 meter iba 40-80 μm. Mierna tepelná deformácia znamená, že vo výrobnom prostredí s častými zmenami teploty dokáže žulová základňa lepšie udržiavať počiatočnú presnosť pohyblivej plošiny a zabezpečiť stabilitu procesu nanášania.
Tuhosť a tlmiaci výkon: Žula je vynikajúca
Tuhosť určuje schopnosť materiálu odolávať deformácii, zatiaľ čo tlmiaci výkon súvisí s účinnosťou absorbovania vibračnej energie. Hoci liatina má určitú tuhosť, vo vnútri má šupinatú grafitovú štruktúru. Pri dlhodobom pôsobení striedavého napätia generovaného prevádzkou zariadenia je náchylná na koncentráciu napätia, čo vedie k deformácii a ovplyvňuje stabilitu plošiny. Naproti tomu žula má tvrdú textúru, hustú vnútornú štruktúru a vynikajúcu tuhosť. Jej jedinečná minerálna štruktúra jej dodáva vynikajúci tlmiaci výkon, ktorý jej umožňuje rýchlo premieňať vibračnú energiu na tepelnú energiu na rozptyl. Štúdie ukázali, že v prostredí vibrácií s frekvenciou 100 Hz dokáže žula účinne tlmiť vibrácie do 0,12 sekundy, zatiaľ čo liatina potrebuje 0,9 sekundy. Keď stroj na nanášanie lítiových batérií beží vysokou rýchlosťou, žulová základňa môže výrazne znížiť rušenie vibrácií na nanášacej hlave, čím sa zabezpečí rovnomerná a konzistentná hrúbka povlaku.
Podpora kvantitatívnych údajov pre lepšiu stabilitu
Vibračný test: Amplitúdový kontrast je zreteľný
Odborné inštitúcie vykonali vibračné testy na pohyblivých plošinách strojov na nanášanie lítiových batérií vybavených liatinovými a žulovými základňami. Keď stroj na nanášanie pracuje normálne a rýchlosť je nastavená na 100 m/min, na meranie amplitúdy kľúčových častí plošiny sa používa vysoko presný vibračný senzor. Výsledky ukazujú, že amplitúda pohyblivej plošiny s liatinovou základňou je 20 μm v smere osi X a 18 μm v smere osi Y. Po nahradení žulovou základňou sa amplitúda osi X znížila na 6 μm a osi Y na 5 μm. Z údajov o amplitúde je zrejmé, že žulová základňa znížila amplitúdu vibrácií pohyblivej plošiny v dvoch hlavných smeroch približne o 70 %, čím sa výrazne minimalizoval vplyv vibrácií na presnosť nanášania a poskytli sa silné dôkazy o zlepšení stability.
Dlhodobé udržiavanie presnosti: Pomalý nárast chýb
Počas 8-hodinového testu nepretržitého nanášania povlaku bola presnosť polohovania plošiny monitorovaná v reálnom čase. Pri použití liatinovej základne sa chyba polohovania plošiny postupne zvyšuje. Po 8 hodinách dosiahla kumulatívna chyba polohovania osí XY ±30 μm. Chyba polohovania pohyblivej plošiny s žulovou základňou je po 8 hodinách iba ±10 μm. To naznačuje, že počas dlhodobého výrobného procesu dokáže žulová základňa lepšie udržiavať presnosť plošiny, účinne sa vyhýbať odchýlkam polohy povlaku spôsobeným posunom presnosti a ďalej potvrdzuje svoju výhodu v oblasti stability.
Stabilita overovania skutočného efektu produkcie bola vylepšená
Na skutočnej výrobnej linke istého podniku na výrobu lítiových batérií boli liatinové základne niektorých povlakovacích strojov modernizované na žulové základne. Pred modernizáciou bola miera chybovosti výrobku až 15 %, pričom medzi hlavné chyby patrila nerovnomerná hrúbka povlaku a odchýlka povlaku na okraji elektródového plechu. Po modernizácii miera chybovosti výrobkov výrazne klesla na 5 %. Analýza ukázala, že práve vďaka žulovému základu sa zvyšuje stabilita pohyblivej plošiny, vďaka čomu sa proces povlakovania stáva presnejším a kontrolovateľnejším, čím sa účinne znižujú chyby výrobkov spôsobené nestabilnými plošinami. To plne demonštruje pozitívny vplyv žulového základu na kvalitu výroby v povlakovacích strojoch na lítiové batérie.
Záverom možno povedať, že či už z teoretickej analýzy vlastností materiálu, skutočných kvantitatívnych testovacích údajov alebo spätnej väzby na výrobnej linke jasne vyplýva, že zlepšenie stability pohyblivej platformy stroja na nanášanie lítiových batérií pomocou žulovej základne v porovnaní s liatinovou základňou môže dosiahnuť 200 %. Pre podniky vyrábajúce lítiové batérie, ktoré sa usilujú o vysokú kvalitu a vysokú kapacitu, je žulová základňa nepochybne kľúčovou voľbou na zvýšenie výkonu stroja na nanášanie lítiových batérií.
Čas uverejnenia: 19. mája 2025