Литий батареялары өнеркәсібінде негізгі өндірістік жабдық ретінде жабын машинасының қозғалыс платформасының тұрақтылығы литий батареяларының өндіріс сапасында шешуші рөл атқарады. Соңғы жылдары көптеген литий батареяларын шығаратын кәсіпорындар дәстүрлі шойын негізін гранит негізімен ауыстырғаннан кейін жабдықтарын жаңартқан кезде қозғалмалы платформаның тұрақтылығы сапалық секіріске жеткенін анықтады. Нақты сынақтарға сәйкес, тұрақтылықты жақсарту деңгейі 200%-ға жетті. Әрі қарай, біз оның себептерін қарастырамыз.
Материалдық қасиеттердегі айырмашылықтар тұрақтылықтың негізін қалайды
Термиялық тұрақтылық: Граниттің маңызды артықшылықтары бар
Литий батареясымен қаптау машинасының жұмысы кезінде қозғалтқыштың жұмыс істеуі және үйкеліс нәтижесінде пайда болатын жылу сияқты факторлар жабдықтың айналасындағы температураның ауытқуына әкелуі мүмкін. Шойынның термиялық кеңею коэффициенті шамамен 12 × 10⁻⁶/℃ құрайды, ал температура өзгерген кезде оның өлшемі айтарлықтай өзгереді. Мысалы, температура 10℃ көтерілгенде, 1 метрлік шойын негізі 120 мкм-ге ұзаруы мүмкін. Граниттің термиялық кеңею коэффициенті өте төмен, тек (4-8) × 10⁻⁶/℃. Дәл осындай жағдайларда 1 метрлік гранит негізінің ұзаруы тек 40-80 мкм құрайды. Жылулық деформацияның аздаған болуы температура жиі өзгеретін өндірістік ортада гранит негізі қозғалатын платформаның бастапқы дәлдігін жақсы сақтай алатынын және жабу процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ете алатынын білдіреді.
Қаттылық және демпферлік өнімділік: Гранит жоғары сапалы
Қаттылық материалдың деформацияға қарсы тұру қабілетін анықтайды, ал демпферлеу өнімділігі діріл энергиясын сіңіру тиімділігімен байланысты. Шойын белгілі бір қаттылыққа ие болғанымен, оның ішінде қабыршақты графит құрылымы бар. Жабдықтың жұмысы нәтижесінде пайда болатын айнымалы кернеудің ұзақ мерзімді әсерінен ол кернеу концентрациясына бейім, бұл деформацияға әкеледі және платформаның тұрақтылығына әсер етеді. Керісінше, гранит құрылымы бойынша қатты, тығыз ішкі құрылымы және тамаша қаттылығы бар. Оның бірегей минералды құрылымы оған керемет демпферлеу өнімділігін береді, бұл діріл энергиясын жылу энергиясына тез түрлендіруге мүмкіндік береді. Зерттеулер 100 Гц діріл ортасында гранит дірілді 0,12 секунд ішінде тиімді түрде азайта алатынын, ал шойын 0,9 секунд қажет ететінін көрсетті. Литий батареясымен қаптау машинасы жоғары жылдамдықпен жұмыс істеп тұрғанда, гранит негізі жабын басындағы дірілдің кедергісін айтарлықтай азайта алады, бұл біркелкі және тұрақты жабын қалыңдығын қамтамасыз етеді.
Тұрақтылықты жақсарту үшін сандық деректерді қолдау
Діріл сынағы: Амплитудалық контраст айқын
Кәсіби мекемелер шойын негіздерімен және гранит негіздерімен жабдықталған литий батареялы жабын машиналарының қозғалыс платформаларында діріл сынақтарын жүргізді. Жабын машинасы қалыпты жұмыс істеп тұрғанда және жылдамдық 100 м/мин-ге орнатылғанда, платформаның негізгі бөліктерінің амплитудасын өлшеу үшін жоғары дәлдіктегі діріл сенсоры қолданылады. Нәтижелер шойын негіздегі қозғалмалы платформаның амплитудасы X осі бағытында 20 мкм және Y осі бағытында 18 мкм екенін көрсетеді. Гранит негізімен ауыстырылғаннан кейін X осінің амплитудасы 6 мкм-ге дейін, ал Y осінің амплитудасы 5 мкм-ге дейін төмендеді. Амплитуда деректерінен гранит негізі қозғалмалы платформаның екі негізгі бағыттағы діріл амплитудасын шамамен 70%-ға төмендеткенін, дірілдің жабын дәлдігіне әсерін айтарлықтай азайтқанын және тұрақтылықтың жақсарғанын көрсететін күшті дәлелдер келтіргенін көруге болады.
Ұзақ мерзімді дәлдікті сақтау: қателіктердің баяу өсуі
8 сағаттық үздіксіз жабын жұмысын сынау кезінде платформаның орналасу дәлдігі нақты уақыт режимінде бақыланды. Шойын негізін пайдаланған кезде платформаның орналасу қателігі уақыт өте келе біртіндеп артады. 8 сағаттан кейін XY осьтерінің жинақталған орналасу қателігі ±30 мкм-ге жетеді. 8 сағаттан кейін гранит негізі бар қозғалыс платформасының орналасу қателігі тек ±10 мкм құрайды. Бұл ұзақ мерзімді өндіріс процесінде гранит негізі платформаның дәлдігін жақсы сақтай алатынын, дәлдіктің ауытқуынан туындаған жабын позициясының ауытқуын тиімді түрде болдырмайтынын және оның тұрақтылық артықшылығын одан әрі растайтынын көрсетеді.
Нақты өндірістік әсерді тексерудің тұрақтылығы жақсартылды
Литий батареяларын шығаратын белгілі бір кәсіпорынның нақты өндіріс желісінде кейбір жабын машиналарының шойын негіздері гранит негіздерге жаңартылды. Жаңартуға дейін өнімнің ақаулық деңгейі 15%-ға дейін жетті, оның негізгі ақауларына жабын қалыңдығының біркелкі еместігі және электрод парағының шетінде жабынның ауытқуы жатады. Жаңартудан кейін өнімдердің ақаулық деңгейі 5%-ға дейін айтарлықтай төмендеді. Талдау нәтижесінде гранит негізі қозғалмалы платформаның тұрақтылығын арттыратындықтан, жабын процесі дәлірек және басқарылатын болады, бұл тұрақсыз платформалардан туындаған өнім ақауларын тиімді түрде азайтады. Бұл литий батареяларын жабын машиналарының өндіріс сапасына гранит негізінің оң әсерін толық көрсетеді.
Қорытындылай келе, материалдық қасиеттердің теориялық талдауынан, нақты сандық сынақ деректерінен немесе өндіріс желісіне әсер ету кері байланысынан болсын, литий батареясымен қаптау машинасының қозғалыс платформасының шойын негізімен салыстырғанда гранит негізін пайдаланатын тұрақтылығының жақсаруы 200%-ға жетуі мүмкін екенін анық көрсетеді. Жоғары сапа мен жоғары қуаттылықты көздейтін литий батареясын шығаратын кәсіпорындар үшін гранит негізі жабын машинасының өнімділігін арттырудың негізгі таңдауы болып табылады.
Жарияланған уақыты: 19 мамыр 2025 ж.