V procesu výroby lithium-iontových baterií hraje proces povlakování jako klíčový článek přímo výkon a bezpečnost baterií. Stabilita platformy pro řízení pohybu stroje na povlakování lithiových baterií hraje rozhodující roli v přesnosti povlakování. Žula a litina, jako běžně používané materiály platformy, přitahují velkou pozornost kvůli rozdílu v jejich rozměrové stabilitě. Tento článek se bude podrobně zabývat významným zlepšením rozměrové stability žuly ve srovnání s litinou na platformě pro řízení pohybu strojů na povlakování lithiových baterií prostřednictvím materiálových vlastností, experimentálních dat a praktických případů použití.
Materiálové vlastnosti určují základ stability
Litina, jako tradiční průmyslový materiál, byla kdysi široce používána v oblasti plošin pro řízení pohybu díky svým vynikajícím licím vlastnostem a cenovým výhodám. Litinové materiály však mají inherentní vady. Její vnitřní struktura obsahuje velké množství vločkového grafitu, což odpovídá vnitřním trhlinám a snižuje celkovou tuhost materiálu. Součinitel tepelné roztažnosti litiny je zároveň relativně vysoký, přibližně 10-12 ×10⁻⁶/℃. V důsledku akumulace tepla generovaného dlouhodobým provozem povlaku lithiové baterie je litina náchylná k tepelné deformaci. Kromě toho uvnitř litiny vzniká licí napětí. V průběhu času uvolnění napětí způsobí nevratné změny velikosti plošiny, což ovlivní přesnost povlaku.
Žula je přírodní materiál, který vznikal geologickými procesy po stovky milionů let. Její vnitřní krystalová struktura je hustá a rovnoměrná a vyznačuje se vysokou stabilitou. Koeficient lineární roztažnosti žuly je pouze 0,5–8×10⁻⁶/℃, což je 1/2–1/3 koeficientu litiny, a je extrémně necitlivá na změny teploty. Žula má zároveň tvrdou texturu s pevností v tlaku až 1 050–14 000 kilogramů na centimetr čtvereční. Dokáže účinně odolávat vnějším silám a vibracím, čímž poskytuje pevný a stabilní základ pro platformu pro řízení pohybu. Uvnitř není téměř žádné zbytkové napětí a nezpůsobuje rozměrové změny v důsledku uvolnění napětí, což zajišťuje rozměrovou stabilitu platformy z podstaty materiálu.
Experimentální data potvrzují rozdíly ve výkonu
Pro vizuální porovnání rozdílů v rozměrové stabilitě mezi žulou a litinou provedl výzkumný tým speciální experiment. Byly vybrány dvě platformy pro řízení pohybu stroje na potahování lithiových baterií se stejnou specifikací, vyrobené z žuly a litiny, a testovány za stejných podmínek prostředí. Experiment simuloval skutečný pracovní scénář stroje na potahování lithiových baterií. Nepřetržitým provozem zařízení byly sledovány změny velikosti platformy v různých časových bodech.
Experimentální výsledky ukazují, že po 24 hodinách nepřetržitého provozu se v důsledku tepla generovaného provozem zařízení zvýšila povrchová teplota litinové plošiny přibližně o 15 °C, což vedlo ke zvětšení podélného rozměru plošiny o 0,03 mm. Za stejných podmínek je kolísání velikosti žulové plošiny téměř zanedbatelné a rozsah kolísání velikosti je menší než 0,005 mm. Po 1000 hodinách dlouhodobých testů stárnutí se v důsledku uvolnění vnitřního pnutí a akumulace tepelné deformace chyba rovinnosti litinové plošiny zvětšila z původních 0,01 mm na 0,05 mm. Chyba rovinnosti žulové plošiny se vždy drží v rozmezí 0,015 mm, což je zřejmá výhoda rozměrové stability.
Pozoruhodné úspěchy v praktických aplikacích
V reálné výrobě velkého podniku na výrobu lithiových baterií se kdysi používaly litinové plošiny pro řízení pohybu. S prodlužující se dobou provozu zařízení se postupně snižovala přesnost povlakování, což vedlo k nerovnoměrné tloušťce povlaku, špatné konzistenci elektrodových plechů baterií a míře vadných výrobků až 8 %. Aby se tento problém vyřešil, podnik nahradil plošiny pro řízení pohybu některých zařízení žulovými materiály.
Po výměně se výrazně zlepšila rozměrová stabilita zařízení. Během šestiměsíčního výrobního cyklu si povlakovací stroj s žulovou plošinou vždy udržel chybu tloušťky povlaku v rozmezí ±2 μm a míra vadných výrobků se výrazně snížila na méně než 3 %. Vzhledem k tomu, že žulové plošiny nevyžadují tak častou přesnou kalibraci a údržbu jako litinové plošiny, šetří podnikům každoročně značné náklady na údržbu zařízení a prostoje a zvyšují efektivitu výroby o více než 15 %.
Závěrem lze říci, že v aplikaci platformy pro řízení pohybu strojů na potahování lithiových baterií žula díky svým vynikajícím materiálovým vlastnostem výrazně překonává litinu z hlediska rozměrové stability. Ať už z hlediska materiálových vlastností, experimentálních dat nebo praktických aplikačních účinků, žula poskytuje spolehlivou záruku vysoce přesné a stabilní výroby procesů potahování lithiových baterií. S neustálým zlepšováním požadavků na kvalitu výrobků v odvětví lithiových baterií se platformy pro řízení pohybu vyrobené z žuly jistě stanou v tomto odvětví hlavní volbou.
Čas zveřejnění: 22. května 2025