Лити батерейны үйлдвэрлэлд гол үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж болох бүрхүүлийн машины хөдөлгөөнт тавцангийн тогтвортой байдал нь литийн батерейны үйлдвэрлэлийн чанарт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Сүүлийн жилүүдэд литийн батерей үйлдвэрлэх олон аж ахуйн нэгжүүд уламжлалт цутгамал төмрийн суурийг боржин чулуун сууриар сольсны дараа тоног төхөөрөмжөө шинэчлэх үед хөдөлгөөнт тавцангийн тогтвортой байдал чанарын хувьд үсрэлт хийсэн болохыг тогтоожээ. Бодит туршилтаар тогтвортой байдлын сайжруулалтын түвшин 200% хүртэл өндөр байна. Дараа нь бид үүний цаад шалтгааныг судлах болно.
Материалын шинж чанарын ялгаа нь тогтвортой байдлын үндэс суурийг тавьдаг
Дулааны тогтвортой байдал: Боржин чулуу нь мэдэгдэхүйц давуу талтай
Литиум батерейны бүрэх машины ажиллах явцад хөдөлгүүрийн ажиллагаа болон үрэлтийн улмаас үүссэн дулаан зэрэг хүчин зүйлс нь тоног төхөөрөмжийн эргэн тойрон дахь температурын хэлбэлзлийг үүсгэж болзошгүй. Цутгамал төмрийн дулааны тэлэлтийн коэффициент нь ойролцоогоор 12×10⁻⁶/℃ бөгөөд температур өөрчлөгдөхөд түүний хэмжээ мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, температур 10℃-ээр нэмэгдэхэд 1 метр урттай цутгамал төмрийн суурь 120μм-ээр сунаж болно. Боржин чулууны дулааны тэлэлтийн коэффициент маш бага бөгөөд ердөө (4-8) ×10⁻⁶/℃ байна. Үүнтэй ижил нөхцөлд 1 метр урттай боржин чулуун суурийн суналт ердөө 40-80μm байна. Бага зэрэг дулааны деформаци нь температурын өөрчлөлт байнга гардаг үйлдвэрлэлийн орчинд боржин чулуун суурь нь хөдөлж буй тавцангийн анхны нарийвчлалыг илүү сайн хадгалж, бүрэх үйл явцын тогтвортой байдлыг хангаж чадна гэсэн үг юм.
Хатуулаг болон чийгшүүлэх гүйцэтгэл: Боржин чулуу нь илүү сайн
Хатуу чанар нь материалын деформацийг эсэргүүцэх чадварыг тодорхойлдог бол чийгшүүлэх гүйцэтгэл нь чичиргээний энергийг шингээх үр ашигтай холбоотой байдаг. Цутгамал төмөр нь тодорхой хатуулагтай боловч дотор нь графит бүтэцтэй байдаг. Тоног төхөөрөмжийн ашиглалтаас үүссэн ээлжлэн үүсэх стрессийн урт хугацааны нөлөөн дор стрессийн концентрацид өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь деформацид хүргэж, тавцангийн тогтвортой байдалд нөлөөлдөг. Үүний эсрэгээр боржин чулуу нь хатуу бүтэцтэй, нягт дотоод бүтэцтэй, маш сайн хатуулагтай байдаг. Өвөрмөц эрдэс бүтэц нь гайхалтай чийгшүүлэх гүйцэтгэлийг бий болгодог бөгөөд энэ нь чичиргээний энергийг дулааны энерги болгон хурдан хувиргаж, тархах боломжийг олгодог. Судалгаагаар 100Гц чичиргээний орчинд боржин чулуу нь чичиргээг 0.12 секундын дотор үр дүнтэй сулруулж чаддаг бол цутгамал төмөр нь 0.9 секунд шаарддаг болохыг харуулсан. Литиум батерейны бүрэх машин өндөр хурдтай ажиллаж байх үед боржин чулуун суурь нь бүрэх толгой дээрх чичиргээний хөндлөнгийн оролцоог мэдэгдэхүйц бууруулж, жигд, тогтвортой бүрэх зузааныг баталгаажуулдаг.
Тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд тоон өгөгдлийн дэмжлэг
Чичиргээний туршилт: Далайцын контраст нь ялгаатай
Мэргэжлийн байгууллагууд цутгамал төмөр суурь болон боржин чулуун суурьтай литийн батерейтай бүрэх машинуудын хөдөлгөөний тавцан дээр чичиргээний туршилт хийсэн. Бүрэх машин хэвийн ажиллаж, хурдыг 100м/мин гэж тохируулсан үед тавцангийн гол хэсгүүдийн далайцыг хэмжихэд өндөр нарийвчлалтай чичиргээний мэдрэгч ашигладаг. Үр дүнгээс харахад цутгамал төмөр суурьтай хөдөлдөг тавцангийн далайц нь X тэнхлэгийн чиглэлд 20μм, Y тэнхлэгийн чиглэлд 18μм байна. Боржин чулуун суурьтай сольсны дараа X тэнхлэгийн далайц 6μм, Y тэнхлэгийн далайц 5μм болж буурсан. Далайцын өгөгдлөөс харахад боржин чулуун суурь нь хөдөлдөг тавцангийн чичиргээний далайцыг хоёр үндсэн чиглэлд ойролцоогоор 70% бууруулж, чичиргээний бүрхүүлийн нарийвчлалд үзүүлэх нөлөөллийг эрс багасгаж, тогтвортой байдлыг сайжруулах хүчтэй нотолгоо болж байна.
Урт хугацааны нарийвчлалын засвар үйлчилгээ: Алдааны өсөлт удаан
8 цагийн тасралтгүй бүрхүүлийн ажиллагааны туршилтын үеэр платформын байрлалын нарийвчлалыг бодит цаг хугацаанд хянасан. Цутгамал төмрийн суурийг ашиглах үед платформын байрлалын алдаа цаг хугацааны явцад аажмаар нэмэгддэг. 8 цагийн дараа XY тэнхлэгийн хуримтлагдсан байрлалын алдаа ±30μм хүрдэг. Боржин суурьтай хөдөлгөөнт платформын 8 цагийн дараа байрлалын алдаа ердөө ±10μм байдаг. Энэ нь урт хугацааны үйлдвэрлэлийн процессын явцад боржин суурь нь платформын нарийвчлалыг илүү сайн хадгалж, нарийвчлалын хэлбэлзлээс үүдэлтэй бүрхүүлийн байрлалын хазайлтаас үр дүнтэй зайлсхийж, тогтвортой байдлын давуу талыг нь баталгаажуулж чадна гэдгийг харуулж байна.
Бодит үйлдвэрлэлийн үр нөлөөний баталгаажуулалтын тогтвортой байдал сайжирсан
Лити батерей үйлдвэрлэх тодорхой үйлдвэрийн бодит үйлдвэрлэлийн шугам дээр зарим бүрэх машинуудын цутгамал төмрийн суурийг боржин чулуун суурь болгон шинэчилсэн. Шинэчлэлтээс өмнө бүтээгдэхүүний согогийн түвшин 15% хүртэл өндөр байсан бөгөөд гол согогуудад бүрэх зузаан жигд бус, электродын хуудасны ирмэг дээрх бүрэх хазайлт багтсан байв. Шинэчлэлт хийсний дараа бүтээгдэхүүний согогийн түвшин 5% хүртэл мэдэгдэхүйц буурсан. Шинжилгээний дараа боржин чулуун суурь нь хөдөлж буй тавцангийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг тул бүрэх үйл явц илүү нарийвчлалтай, хяналттай болж, тогтворгүй тавцангаас үүдэлтэй бүтээгдэхүүний согогийг үр дүнтэй бууруулдаг. Энэ нь литийн батерейны бүрэх машинуудын үйлдвэрлэлийн чанарт боржин чулуун суурь эерэг нөлөө үзүүлж байгааг бүрэн харуулж байна.
Дүгнэж хэлэхэд, материалын шинж чанарын онолын шинжилгээ, бодит тоон туршилтын өгөгдөл, эсвэл үйлдвэрлэлийн шугам дээрх нөлөөллийн хариу үйлдэл зэргээс үл хамааран литийн батерейны бүрэх машины хөдөлгөөний платформын тогтвортой байдлын сайжруулалт нь цутгамал төмрийн суурьтай харьцуулахад 200% хүрч болохыг тодорхой харуулж байна. Өндөр чанар, өндөр хүчин чадал эрэлхийлдэг литийн батерей үйлдвэрлэгч аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд боржин чулуун суурь нь бүрэх машины гүйцэтгэлийг сайжруулах гол сонголт болох нь эргэлзээгүй юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 19