Литий батареяларын өндіру процесінде жабын машинасы негізгі жабдық бөлігі ретінде оның негізгі өнімділігі литий батареяларының жабын дәлдігі мен өнім сапасына тікелей әсер етеді. Температураның өзгеруі жабын машиналарының тұрақтылығына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Гранит негіздер мен шойын негіздерінің температураға төзімділігінің айырмашылығы литий батареяларын өндіруші кәсіпорындарда жабдықты таңдауда маңызды мәселеге айналды.
Жылулық кеңею коэффициенті: граниттің «температураға төзімділік» артықшылығы
Температура өзгерген кездегі материалдың өлшемдік тұрақтылығын термиялық кеңею коэффициенті анықтайды. Шойын негізінің термиялық кеңею коэффициенті шамамен 10-12 × 10⁻⁶/℃ құрайды. Литий батареяларын жабу шеберханаларының жалпы температура ауытқуы ортасында тіпті температураның шамалы өзгеруі де айтарлықтай өлшемдік деформацияға әкелуі мүмкін. Мысалы, шеберханадағы температура 5℃-қа ауытқыған кезде, ұзындығы 1 метрлік шойын негізі 50-60 мкм кеңею және жиырылу деформациясына ұшырауы мүмкін. Бұл деформация жабу роликі мен электрод парағы арасындағы саңылаудың өзгеруіне әкеледі, бұл жабын қалыңдығының біркелкі болмауына әкеледі және нәтижесінде литий батареяларының сыйымдылығы мен консистенциясына әсер етеді.
Керісінше, гранит негізінің термиялық кеңею коэффициенті тек (4-8) × 10⁻⁶/℃ құрайды, бұл шойынның шамамен екі есесіне тең. 5℃ температура ауытқуы кезінде 1 метрлік гранит негізінің деформациясы тек 20-40 мкм құрайды, ал өлшем өзгерісін елемеуге болады. Ұзақ мерзімді үздіксіз өндіріс процесінде гранит негізі әрқашан тұрақты пішінді сақтай алады, жабын ролигі мен электрод парағы арасындағы дәл салыстырмалы орынды қамтамасыз етеді, жабын процесінің тұрақтылығын сақтайды және жоғары тұрақты литий батареяларын өндіруге сенімді кепілдік береді.
Жылу өткізгіштік: граниттің «жылу оқшаулау кедергісі» сипаттамасы
Жылулық кеңеюден туындаған өлшемдік өзгерістерден басқа, материалдардың жылу өткізгіштігі жабдықтағы температураның таралуының біркелкілігіне де әсер етеді. Шойынның жылу өткізгіштігі жақсы. Қозғалтқыштың жұмысы, жабын роликінің үйкелісі және т.б. салдарынан жабын машинасының ішінде жылу пайда болған кезде, шойын негізі жылуды тез өткізеді, бұл негіздің беткі температурасының көтерілуіне және біркелкі емес таралуына әкеледі. Бұл температура айырмашылығы негізге жылулық кернеуді тудырады, деформацияны одан әрі күшейтеді. Сонымен қатар, ол айналадағы дәлдік сенсорлары мен басқару компоненттерінің қалыпты жұмысына да әсер етуі мүмкін.
Гранит жылуды нашар өткізеді, жылу өткізгіштігі тек 2,7-3,3 Вт/ (м · К) құрайды, бұл 40-60 Вт/ (м · К) шойынға қарағанда әлдеқайда төмен. Жабу машинасының жұмысы кезінде гранит негізі ішкі жылудың өткізілуін тиімді түрде бөгей алады, бұл негіз бетіндегі температураның ауытқуын және жылу кернеуінің пайда болуын азайтады. Жабу машинасы ұзақ уақыт бойы жоғары жүктеме астында жұмыс істесе де, гранит негізі салыстырмалы түрде тұрақты температура күйін сақтай алады, температураның біркелкі болмауынан туындаған жабдықтың деформациясы мен өнімділігінің төмендеуіне жол бермейді және жабу процесі үшін тұрақты температуралық орта жасайды.
Температура циклі кезіндегі тұрақтылық: граниттің «ұзақ мерзімді температураға төзімділік» қабілеті
Литий батареяларын өндіру үшін әдетте жабдықтың ұзақ уақыт бойы үздіксіз жұмыс істеуі қажет. Жиі температура циклдары кезінде (мысалы, түнде салқындату және күндіз қыздыру) негізгі материалдың тұрақтылығы өте маңызды. Термиялық кеңею мен жиырылудың қайталанатын әсерінен шойын негізінің ішінде шаршау жарықтары пайда болады, бұл құрылымдық беріктіктің төмендеуіне және жабдықтың қызмет ету мерзіміне әсер етуіне әкеледі. Тиісті зерттеу деректері 1000 температура циклінен кейін (температураның өзгеру диапазоны 20-40℃) шойын негізінің беткі жарықшақ тереңдігі 0,1-0,2 мм жетуі мүмкін екенін көрсетеді.
Гранит негіздері тығыз ішкі минералды кристалды құрылымына байланысты шаршауға төзімділігі жоғары. Бірдей температуралық циклдік сынақ жағдайында гранит негізі айқын жарықтар көрінбейді және құрылымдық тұтастығы ұзақ уақыт сақталады. Температуралық цикл кезіндегі бұл жоғары тұрақтылық гранит негізіне литий батареяларын өндірудің жоғары қарқынды және ұзақ мерзімді пайдалану талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді, бұл негіз проблемаларынан туындаған жабдықтың техникалық қызмет көрсету жиілігін және тоқтап қалу уақытын азайтады және өндіріс тиімділігін арттырады.
Литий батареяларын өндіруде дәлдік пен тұрақтылыққа қойылатын талаптардың күшеюі аясында, жылу кеңею коэффициентінің төмендігі, жоғары жылу өткізгіштігі және температура циклінің тамаша тұрақтылығымен гранит негіздер температураға төзімділік тұрғысынан шойын негіздерінен айтарлықтай асып түседі. Гранит негізіндегі литий батареясын жабатын машинаны таңдау жабын дәлдігін тиімді түрде арттыра алады, литий батареясы өнімдерінің сапасын қамтамасыз етеді, өндіріс процесінде жабдықтың тәуекелдерін азайтады және литий батареясы өнеркәсібін жоғары өнімділікке қарай дамытуды ілгерілетуде маңызды тірек бола алады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 21 мамыр