การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการต้านทานอุณหภูมิระหว่างฐานหินแกรนิตและฐานเหล็กหล่อของเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียม

ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม เครื่องเคลือบเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ประสิทธิภาพพื้นฐานของเครื่องจะส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการเคลือบและคุณภาพของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียม การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความเสถียรของเครื่องเคลือบ ความแตกต่างของความต้านทานต่ออุณหภูมิระหว่างฐานหินแกรนิตและฐานเหล็กหล่อได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกอุปกรณ์ในบริษัทผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน: ข้อดีของหินแกรนิตในด้าน "ภูมิคุ้มกันต่ออุณหภูมิ"
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะกำหนดความเสถียรของมิติของวัสดุเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของฐานเหล็กหล่ออยู่ที่ประมาณ 10-12 ×10⁻⁶/℃ ในสภาพแวดล้อมที่มีความผันผวนของอุณหภูมิทั่วไปของเวิร์กช็อปการเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียม การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดการเสียรูปของมิติได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิในเวิร์กช็อปผันผวน 5℃ ฐานเหล็กหล่อยาว 1 เมตรอาจเกิดการเสียรูปขยายและหดตัว 50-60 μm การเสียรูปนี้จะทำให้ช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งเคลือบและแผ่นอิเล็กโทรดเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ความหนาของการเคลือบไม่สม่ำเสมอ และส่งผลกระทบต่อความจุและความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่ลิเธียมในภายหลัง

ในทางตรงกันข้าม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของฐานหินแกรนิตอยู่ที่ (4-8) ×10⁻⁶/℃ เท่านั้น ซึ่งน้อยกว่าเหล็กหล่อประมาณครึ่งหนึ่ง ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่เท่ากันที่ 5℃ การเสียรูปของฐานหินแกรนิตยาว 1 เมตรจะอยู่ที่ 20-40 μm เท่านั้น และแทบจะไม่ต้องสนใจการเปลี่ยนแปลงมิติเลย ในระหว่างกระบวนการผลิตต่อเนื่องระยะยาว ฐานหินแกรนิตสามารถรักษารูปร่างที่มั่นคงได้เสมอ ทำให้มั่นใจได้ถึงตำแหน่งสัมพันธ์ที่แม่นยำระหว่างลูกกลิ้งเคลือบและแผ่นอิเล็กโทรด รักษาเสถียรภาพของกระบวนการเคลือบ และให้การรับประกันที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความสม่ำเสมอสูง
การนำความร้อน: คุณสมบัติ "ฉนวนกันความร้อน" ของหินแกรนิต
นอกจากการเปลี่ยนแปลงมิติที่เกิดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนแล้ว การนำความร้อนของวัสดุยังส่งผลต่อความสม่ำเสมอของการกระจายอุณหภูมิในอุปกรณ์อีกด้วย เหล็กหล่อมีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดี เมื่อความร้อนเกิดขึ้นภายในเครื่องเคลือบเนื่องจากการทำงานของมอเตอร์ แรงเสียดทานของลูกกลิ้งเคลือบ ฯลฯ ฐานเหล็กหล่อจะนำความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของฐานสูงขึ้นและกระจายไม่สม่ำเสมอ ความแตกต่างของอุณหภูมิจะทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนบนฐาน ส่งผลให้เกิดการเสียรูปมากขึ้น ในเวลาเดียวกัน อาจส่งผลต่อการทำงานปกติของเซ็นเซอร์ความแม่นยำโดยรอบและส่วนประกอบควบคุมด้วย
หินแกรนิตเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี โดยมีค่าการนำความร้อนเพียง 2.7-3.3W/ (m·K) ซึ่งต่ำกว่าเหล็กหล่อมากที่ 40-60W/ (m·K) ในระหว่างการทำงานของเครื่องเคลือบ ฐานหินแกรนิตสามารถปิดกั้นการนำความร้อนภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดความผันผวนของอุณหภูมิบนพื้นผิวฐานและการเกิดความเครียดจากความร้อน แม้ว่าเครื่องเคลือบจะทำงานภายใต้ภาระงานสูงเป็นเวลานาน ฐานหินแกรนิตยังคงรักษาสถานะอุณหภูมิที่ค่อนข้างเสถียรได้ หลีกเลี่ยงการเสียรูปของอุปกรณ์และการเสื่อมประสิทธิภาพที่เกิดจากอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอ และสร้างสภาพแวดล้อมอุณหภูมิที่เสถียรสำหรับกระบวนการเคลือบ
เสถียรภาพภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: ความสามารถ "ต้านทานอุณหภูมิในระยะยาว" ของหินแกรนิต
การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมมักต้องใช้เครื่องจักรในการทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ในระหว่างรอบอุณหภูมิที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง (เช่น การทำความเย็นในเวลากลางคืนและการทำความร้อนในเวลากลางวัน) ความเสถียรของวัสดุฐานมีความสำคัญอย่างยิ่ง ภายใต้ผลกระทบซ้ำๆ ของการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน ฐานเหล็กหล่อมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวจากความเมื่อยล้าภายใน ส่งผลให้ความแข็งแรงของโครงสร้างลดลงและส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์ ข้อมูลการวิจัยที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าหลังจากรอบอุณหภูมิ 1,000 รอบ (โดยมีช่วงอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง 20-40℃) ความลึกของรอยแตกร้าวบนพื้นผิวของฐานเหล็กหล่ออาจสูงถึง 0.1-0.2 มม.
ฐานหินแกรนิตมีความต้านทานต่อความเมื่อยล้าได้ดีเยี่ยมเนื่องจากโครงสร้างผลึกแร่ภายในที่หนาแน่น ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบเดียวกัน ฐานหินแกรนิตแทบจะไม่มีรอยแตกร้าวที่ชัดเจน และโครงสร้างยังคงสมบูรณ์เป็นเวลานาน ความเสถียรสูงภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินี้ทำให้ฐานหินแกรนิตสามารถตอบสนองความต้องการการทำงานที่มีความเข้มข้นสูงและยาวนานของการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ลดความถี่ในการบำรุงรักษาและเวลาหยุดทำงานของอุปกรณ์ที่เกิดจากปัญหาฐานและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
เมื่อเทียบกับข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับความแม่นยำและเสถียรภาพในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ฐานหินแกรนิตที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่า การนำความร้อนที่เหนือกว่า และความเสถียรของวงจรอุณหภูมิที่โดดเด่น มีประสิทธิภาพเหนือกว่าฐานเหล็กหล่ออย่างมากในแง่ของความต้านทานต่ออุณหภูมิ การเลือกเครื่องเคลือบแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีฐานหินแกรนิตสามารถเพิ่มความแม่นยำของการเคลือบได้อย่างมีประสิทธิภาพ รับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียม ลดความเสี่ยงของอุปกรณ์ระหว่างกระบวนการผลิต และกลายมาเป็นแรงสนับสนุนที่สำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น