Litija jonu akumulatoru ražošanas procesā pārklāšanas process kā galvenā saikne tieši ietekmē akumulatoru veiktspēju un drošību. Litija akumulatoru pārklāšanas iekārtas kustības vadības platformas stabilitātei ir izšķiroša loma pārklāšanas precizitātē. Granīts un čuguns kā bieži izmantoti platformas materiāli, to izmēru stabilitātes atšķirības ir piesaistījušas lielu uzmanību. Šajā rakstā tiks padziļināti analizēts granīta izmēru stabilitātes ievērojamais uzlabojums salīdzinājumā ar čugunu litija akumulatoru pārklāšanas iekārtu kustības vadības platformā, izmantojot materiālu īpašības, eksperimentālos datus un praktiskus pielietojuma gadījumus.
Materiāla īpašības nosaka stabilitātes pamatu
Čuguns kā tradicionāls rūpniecisks materiāls savulaik tika plaši izmantots kustības vadības platformu jomā, pateicoties tā lieliskajām liešanas īpašībām un izmaksu priekšrocībām. Tomēr čuguna materiāliem ir raksturīgi defekti. Tā iekšējā struktūra satur lielu daudzumu grafīta pārslu, kas ir līdzvērtīga iekšējām plaisām un samazina materiāla kopējo stingrību. Tikmēr čuguna termiskās izplešanās koeficients ir relatīvi augsts, aptuveni 10-12 × 10⁻⁶/℃. Litija akumulatora pārklājuma ilgstošas darbības laikā radītā siltuma uzkrāšanās rezultātā tas ir pakļauts termiskai deformācijai. Turklāt čuguna iekšpusē rodas liešanas spriegums. Laika gaitā sprieguma izdalīšanās izraisīs neatgriezeniskas platformas izmēra izmaiņas, ietekmējot pārklājuma precizitāti.
Granīts ir dabisks materiāls, kas veidojies ģeoloģisku procesu rezultātā simtiem miljonu gadu laikā. Tā iekšējā kristāliskā struktūra ir blīva un vienmērīga, un tam piemīt augsta stabilitāte. Granīta lineārās izplešanās koeficients ir tikai 0,5–8 × 10⁻⁶/℃, kas ir 1/2–1/3 no čuguna koeficienta, un tas ir ārkārtīgi nejutīgs pret temperatūras izmaiņām. Tikmēr granītam ir cieta tekstūra, tā spiedes izturība sasniedz 1050–14 000 kilogramus uz kvadrātcentimetru. Tas var efektīvi pretoties ārējo spēku triecieniem un vibrācijām, nodrošinot stabilu un stabilu pamatu kustības vadības platformai. Tajā gandrīz nav atlikušā sprieguma, un tas neradīs izmēru izmaiņas sprieguma atbrīvošanās dēļ, nodrošinot platformas izmēru stabilitāti no paša materiāla būtības.
Eksperimentālie dati apstiprina veiktspējas atšķirības
Lai vizuāli salīdzinātu granīta un čuguna izmēru stabilitātes atšķirības, pētnieku komanda veica īpašu eksperimentu. Tika izvēlētas divas vienādas specifikācijas litija akumulatoru pārklāšanas iekārtas kustības vadības platformas, kas izgatavotas attiecīgi no granīta un čuguna, un testētas vienādos vides apstākļos. Eksperiments simulēja litija akumulatoru pārklāšanas iekārtas faktisko darba scenāriju. Nepārtraukti darbinot iekārtu, tika uzraudzītas platformas izmēru izmaiņas dažādos laika punktos.
Eksperimentālie rezultāti liecina, ka pēc nepārtrauktas 24 stundu darbības iekārtas darbības radītā siltuma dēļ čuguna materiāla platformas virsmas temperatūra palielinājās par aptuveni 15 ℃, kā rezultātā platformas garenvirziena izmērs palielinājās par 0,03 mm. Šādos pašos apstākļos granīta platformas izmēru izmaiņas ir gandrīz niecīgas, un to izmēru svārstību diapazons ir mazāks par 0,005 mm. Pēc 1000 stundu ilgstošas novecošanas testēšanas iekšējā sprieguma izdalīšanās un termiskās deformācijas uzkrāšanās dēļ čuguna platformas līdzenuma kļūda palielinājās no sākotnējiem 0,01 mm līdz 0,05 mm. Granīta platformas līdzenuma kļūda vienmēr saglabājas 0,015 mm robežās, un izmēru stabilitātes priekšrocība ir acīmredzama.
Ievērojami sasniegumi praktiskajos pielietojumos
Liela litija akumulatoru ražošanas uzņēmuma faktiskajā ražošanā kādreiz tika izmantotas čuguna kustības vadības platformas. Palielinoties iekārtu darbības laikam, pārklājuma precizitāte pakāpeniski samazinājās, kā rezultātā pārklājuma biezums bija nevienmērīgs, akumulatoru elektrodu loksnes bija sliktas konsistences un defektīvu produktu īpatsvars sasniedza pat 8%. Lai atrisinātu šo problēmu, uzņēmums dažu iekārtu kustības vadības platformas nomainīja ar granīta materiāliem.
Pēc nomaiņas iekārtas izmēru stabilitāte ir ievērojami uzlabojusies. Sešu mēnešu ražošanas cikla laikā pārklāšanas iekārta, kas izmanto granīta platformu, vienmēr uzturēja pārklājuma biezuma kļūdu ±2 μm robežās, un defektīvo produktu īpatsvars tika ievērojami samazināts līdz mazāk nekā 3%. Tikmēr, tā kā granīta platformām nav nepieciešama tik bieža precīza kalibrēšana un apkope kā čuguna platformām, tās uzņēmumiem ietaupa ievērojamas iekārtu uzturēšanas izmaksas un dīkstāves laiku katru gadu, kā arī palielina ražošanas efektivitāti par vairāk nekā 15%.
Noslēgumā jāsaka, ka litija akumulatoru pārklāšanas iekārtu kustības vadības platformas pielietojumā granīts ar savām izcilajām materiāla īpašībām ievērojami pārspēj čugunu izmēru stabilitātes ziņā. Neatkarīgi no materiāla dabas, eksperimentālo datu vai praktiskā pielietojuma ietekmes viedokļa granīts nodrošina uzticamu garantiju litija akumulatoru pārklāšanas procesu augstas precizitātes un stabilai ražošanai. Līdz ar nepārtrauktu produktu kvalitātes prasību uzlabošanu litija akumulatoru nozarē, no granīta izgatavotas kustības vadības platformas noteikti kļūs par galveno izvēli nozarē.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 22. maijs