In de lithiumbatterijindustrie speelt de stabiliteit van het bewegingsplatform van de coatingmachine, als kernproductie-apparatuur, een doorslaggevende rol in de productiekwaliteit van lithiumbatterijen. De afgelopen jaren hebben veel fabrikanten van lithiumbatterijen ontdekt dat de stabiliteit van het bewegingsplatform een kwalitatieve sprong voorwaarts heeft gemaakt na de upgrade van hun apparatuur, na vervanging van de traditionele gietijzeren basis door een granieten basis. Volgens praktijktests is de stabiliteitsverbetering zelfs met 200% gestegen. Hieronder gaan we dieper in op de redenen hiervoor.
De verschillen in materiaaleigenschappen vormen de basis voor stabiliteit
Thermische stabiliteit: Graniet heeft aanzienlijke voordelen
Tijdens de werking van de lithiumbatterijcoatingmachine kunnen factoren zoals draaiende motor en warmte die door wrijving wordt gegenereerd, temperatuurschommelingen rond de apparatuur veroorzaken. De thermische uitzettingscoëfficiënt van gietijzer is ongeveer 12 × 10⁻⁶/℃ en de grootte verandert aanzienlijk wanneer de temperatuur varieert. Bijvoorbeeld, wanneer de temperatuur met 10℃ stijgt, kan een gietijzeren basis van 1 meter lang met 120 μm uitrekken. De thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet is extreem laag, slechts (4-8) × 10⁻⁶/℃. Onder dezelfde omstandigheden is de rek van een granieten basis van 1 meter lang slechts 40-80 μm. De lichte thermische vervorming betekent dat de granieten basis in een productieomgeving met frequente temperatuurveranderingen de initiële nauwkeurigheid van het bewegende platform beter kan behouden en de stabiliteit van het coatingproces kan garanderen.
Stijfheid en dempingsprestaties: Graniet is superieur
Stijfheid bepaalt de mate waarin een materiaal vervorming kan weerstaan, terwijl dempingsprestaties gerelateerd zijn aan de efficiëntie van het absorberen van trillingsenergie. Hoewel gietijzer een zekere stijfheid heeft, heeft het een schilferige grafietstructuur aan de binnenkant. Onder invloed van langdurige wisselende spanningen die worden gegenereerd door de werking van de apparatuur, is het gevoelig voor spanningsconcentratie, wat leidt tot vervorming en de stabiliteit van het platform aantast. Graniet daarentegen heeft een harde textuur, een dichte interne structuur en een uitstekende stijfheid. De unieke minerale structuur zorgt voor uitstekende dempingsprestaties, waardoor het trillingsenergie snel kan omzetten in thermische energie voor dissipatie. Studies hebben aangetoond dat graniet in een trillingsomgeving van 100 Hz de trillingen binnen 0,12 seconde effectief kan dempen, terwijl gietijzer 0,9 seconde nodig heeft. Wanneer de coatingmachine met lithiumbatterijen op hoge snelheid draait, kan de granieten basis de interferentie van trillingen op de coatingkop aanzienlijk verminderen, wat zorgt voor een uniforme en consistente coatingdikte.
Kwantitatieve gegevensondersteuning voor verbeterde stabiliteit
Trillingstest: het amplitudecontrast is duidelijk
Professionele instellingen voerden trillingstests uit op de bewegende platforms van lithiumbatterijcoatingmachines, uitgerust met respectievelijk gietijzeren en granieten bases. Wanneer de coatingmachine normaal werkt en de snelheid is ingesteld op 100 m/min, wordt een zeer nauwkeurige trillingssensor gebruikt om de amplitude van de belangrijkste onderdelen van het platform te meten. De resultaten tonen aan dat de amplitude van het bewegende platform met gietijzeren basis 20 μm bedraagt in de X-asrichting en 18 μm in de Y-asrichting. Na vervanging door een granieten basis daalde de amplitude van de X-as tot 6 μm en die van de Y-as tot 5 μm. Uit de amplitudegegevens blijkt dat de granieten basis de trillingsamplitude van het bewegende platform in de twee hoofdrichtingen met ongeveer 70% heeft verminderd, waardoor de impact van trillingen op de coatingnauwkeurigheid aanzienlijk is geminimaliseerd en er sterk bewijs is voor de verbetering van de stabiliteit.
Nauwkeurigheidsbehoud op lange termijn: langzame foutgroei
Tijdens een 8 uur durende continue coatingtest werd de positioneringsnauwkeurigheid van het platform in realtime gemonitord. Bij gebruik van de gietijzeren basis neemt de positioneringsfout van het platform geleidelijk toe. Na 8 uur bedraagt de cumulatieve positioneringsfout van de XY-assen ±30 μm. De positioneringsfout van het bewegingsplatform met een granieten basis bedraagt na 8 uur slechts ±10 μm. Dit geeft aan dat de granieten basis tijdens het productieproces de nauwkeurigheid van het platform beter kan behouden, afwijkingen in de coatingpositie als gevolg van nauwkeurigheidsdrift effectief kan voorkomen en het stabiliteitsvoordeel verder kan bevestigen.
De stabiliteit van de verificatie van het daadwerkelijke productie-effect is verbeterd
Op de productielijn van een bedrijf dat lithiumbatterijen produceert, werden de gietijzeren voetstukken van enkele coatingmachines vervangen door voetstukken van graniet. Vóór de upgrade bedroeg het defectpercentage van het product maar liefst 15%, met als belangrijkste defecten een ongelijkmatige coatingdikte en coatingafwijkingen aan de rand van de elektrodeplaat. Na de upgrade daalde het defectpercentage aanzienlijk tot 5%. Uit analyse blijkt dat juist doordat het granieten voetstuk de stabiliteit van het bewegende platform verbetert, het coatingproces nauwkeuriger en beter beheersbaar wordt, waardoor productdefecten veroorzaakt door onstabiele platformen effectief worden verminderd. Dit toont de positieve impact van het granieten voetstuk op de productiekwaliteit van coatingmachines voor lithiumbatterijen volledig aan.
Concluderend, of het nu gaat om de theoretische analyse van materiaaleigenschappen, de feitelijke kwantitatieve testgegevens of de effectfeedback op de productielijn, het laat duidelijk zien dat de stabiliteitsverbetering van het bewegingsplatform van de lithiumbatterijcoatingmachine met een granieten basis ten opzichte van een gietijzeren basis kan oplopen tot 200%. Voor lithiumbatterijproducenten die streven naar hoge kwaliteit en een hoge capaciteit, is de granieten basis ongetwijfeld een belangrijke keuze om de prestaties van de coatingmachine te verbeteren.
Geplaatst op: 19 mei 2025