Dans l'industrie des batteries au lithium, la stabilité de la plateforme mobile de la machine de revêtement, élément essentiel de la production, joue un rôle déterminant dans la qualité des batteries. Ces dernières années, de nombreuses entreprises de fabrication de batteries au lithium ont constaté qu'en remplaçant la base traditionnelle en fonte par une base en granit, la stabilité de la plateforme mobile s'est considérablement améliorée. Des tests ont même démontré une amélioration de 200 %. Nous allons maintenant examiner les raisons de ce phénomène.
Les différences de propriétés des matériaux constituent le fondement de la stabilité.
Stabilité thermique : Le granit présente des avantages significatifs
Lors du fonctionnement de la machine de revêtement de batteries au lithium, des facteurs tels que le fonctionnement du moteur et la chaleur générée par le frottement peuvent entraîner des fluctuations de température autour de l'équipement. Le coefficient de dilatation thermique de la fonte est d'environ 12 × 10⁻⁶/°C, et ses dimensions varient considérablement en fonction de la température. Par exemple, une augmentation de température de 10 °C peut allonger une base en fonte d'un mètre de long de 120 µm. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible, de seulement (4-8) × 10⁻⁶/°C. Dans les mêmes conditions, l'allongement d'une base en granit d'un mètre de long n'est que de 40 à 80 µm. Cette faible déformation thermique signifie que, dans un environnement de production soumis à de fréquentes variations de température, la base en granit permet de mieux maintenir la précision initiale de la plateforme mobile et d'assurer la stabilité du processus de revêtement.
Rigidité et amortissement : le granit est supérieur
La rigidité détermine la capacité d'un matériau à résister à la déformation, tandis que ses performances d'amortissement sont liées à son efficacité à absorber l'énergie vibratoire. Bien que la fonte possède une certaine rigidité, sa structure interne en graphite lamellaire la rend sujette à la concentration des contraintes sous l'effet prolongé des contraintes alternées générées par le fonctionnement de l'équipement. Ceci entraîne des déformations et affecte la stabilité de la plateforme. À l'inverse, le granit, de texture dure et de structure interne dense, présente une excellente rigidité. Sa structure minérale unique lui confère des performances d'amortissement exceptionnelles, lui permettant de convertir rapidement l'énergie vibratoire en énergie thermique pour la dissiper. Des études ont montré que dans un environnement vibratoire de 100 Hz, le granit peut atténuer efficacement les vibrations en 0,12 seconde, contre 0,9 seconde pour la fonte. Lors du fonctionnement à haute vitesse d'une machine de revêtement de batteries au lithium, la base en granit réduit considérablement les perturbations vibratoires au niveau de la tête de revêtement, garantissant ainsi une épaisseur de revêtement uniforme et constante.
Données quantitatives à l'appui d'une meilleure stabilité
Test de vibration : Le contraste d'amplitude est distinct
Des organismes spécialisés ont réalisé des tests de vibration sur les plateformes mobiles de machines de revêtement de batteries au lithium, équipées respectivement de socles en fonte et en granit. Lorsque la machine de revêtement fonctionne normalement à une vitesse de 100 m/min, un capteur de vibration de haute précision mesure l'amplitude des vibrations des parties clés de la plateforme. Les résultats montrent que l'amplitude de la plateforme mobile à socle en fonte est de 20 µm selon l'axe X et de 18 µm selon l'axe Y. Après remplacement du socle par un socle en granit, l'amplitude est réduite à 6 µm selon l'axe X et à 5 µm selon l'axe Y. Ces données d'amplitude indiquent que le socle en granit a réduit l'amplitude des vibrations de la plateforme mobile d'environ 70 % dans les deux directions principales, minimisant ainsi considérablement l'impact des vibrations sur la précision du revêtement et attestant d'une meilleure stabilité.
Maintien de la précision à long terme : lenteur de la croissance des erreurs
Lors d'un test de revêtement continu de 8 heures, la précision de positionnement de la plateforme a été surveillée en temps réel. Avec un socle en fonte, l'erreur de positionnement de la plateforme augmente progressivement. Après 8 heures, l'erreur cumulée de positionnement des axes XY atteint ±30 µm. L'erreur de positionnement de la plateforme mobile avec un socle en granit n'est que de ±10 µm après 8 heures. Ceci indique que, lors d'un processus de production de longue durée, le socle en granit permet de mieux maintenir la précision de la plateforme, d'éviter efficacement les écarts de positionnement dus à la dérive de précision et de confirmer ainsi son avantage en termes de stabilité.
La stabilité de la vérification de l'effet de production réel a été améliorée.
Sur la ligne de production d'une entreprise de fabrication de batteries au lithium, les socles en fonte de certaines machines de revêtement ont été remplacés par des socles en granit. Avant cette modernisation, le taux de défauts atteignait 15 %, les principaux défauts étant une épaisseur de revêtement irrégulière et un défaut de finition sur les bords de l'électrode. Après la modernisation, ce taux a chuté de manière significative à 5 %. L'analyse a révélé que c'est précisément grâce à la stabilité accrue de la plateforme mobile apportée par le socle en granit que le processus de revêtement est devenu plus précis et contrôlable, réduisant ainsi efficacement les défauts de production liés à l'instabilité de la plateforme. Ceci démontre pleinement l'impact positif du socle en granit sur la qualité de production des machines de revêtement de batteries au lithium.
En conclusion, que ce soit par l'analyse théorique des propriétés des matériaux, les données d'essais quantitatifs ou le retour d'information sur l'impact sur la ligne de production, il apparaît clairement que l'amélioration de la stabilité de la plateforme mobile de la machine de revêtement de batteries au lithium, grâce à l'utilisation d'un socle en granit par rapport à un socle en fonte, peut atteindre 200 %. Pour les fabricants de batteries au lithium soucieux de la qualité et de la capacité, le socle en granit représente sans aucun doute un choix judicieux pour optimiser les performances de la machine de revêtement.
Date de publication : 19 mai 2025