En el proceso de fabricación de baterías de litio, la máquina de recubrimiento, como equipo clave, influye directamente en la precisión del recubrimiento y la calidad del producto final. La variación de temperatura es un factor importante que afecta la estabilidad de estas máquinas. La diferencia en la resistencia a la temperatura entre las bases de granito y las de hierro fundido se ha convertido en una consideración fundamental para la selección de equipos en las empresas fabricantes de baterías de litio.
Coeficiente de dilatación térmica: La ventaja de la "inmunidad a la temperatura" del granito
El coeficiente de dilatación térmica determina la estabilidad dimensional del material ante cambios de temperatura. El coeficiente de dilatación térmica de la base de hierro fundido es de aproximadamente 10⁻¹² × 10⁻⁶/℃. En el entorno habitual de fluctuaciones de temperatura de los talleres de recubrimiento de baterías de litio, incluso pequeñas variaciones de temperatura pueden provocar deformaciones dimensionales significativas. Por ejemplo, cuando la temperatura en el taller fluctúa 5 ℃, una base de hierro fundido de 1 metro de longitud puede sufrir una deformación por expansión y contracción de 50-60 μm. Esta deformación provoca un cambio en el espacio entre el rodillo de recubrimiento y la lámina del electrodo, lo que resulta en un espesor de recubrimiento irregular y, posteriormente, afecta a la capacidad y la uniformidad de las baterías de litio.
En contraste, el coeficiente de dilatación térmica de la base de granito es de tan solo (4-8) ×10⁻⁶/℃, aproximadamente la mitad que el del hierro fundido. Ante la misma fluctuación de temperatura de 5 ℃, la deformación de una base de granito de 1 metro de longitud es de apenas 20-40 μm, y la variación dimensional es prácticamente despreciable. Durante el proceso de producción continua a largo plazo, la base de granito mantiene una forma estable, asegurando la posición relativa precisa entre el rodillo de recubrimiento y la lámina del electrodo, preservando así la estabilidad del proceso de recubrimiento y ofreciendo una garantía fiable para la producción de baterías de litio de alta consistencia.
Conductividad térmica: La "barrera de aislamiento térmico" característica del granito.
Además de las variaciones dimensionales causadas por la dilatación térmica, la conductividad térmica de los materiales también influye en la uniformidad de la distribución de temperatura en los equipos. El hierro fundido posee una buena conductividad térmica. Cuando se genera calor dentro de la máquina de recubrimiento debido al funcionamiento del motor, la fricción del rodillo de recubrimiento, etc., la base de hierro fundido conduce el calor rápidamente, lo que provoca un aumento de la temperatura superficial y una distribución irregular de la misma. Esta diferencia de temperatura genera tensiones térmicas en la base, intensificando aún más la deformación. Asimismo, puede afectar al funcionamiento normal de los sensores de precisión y los componentes de control circundantes.
El granito es un mal conductor del calor, con una conductividad térmica de tan solo 2,7-3,3 W/(m·K), muy inferior a la del hierro fundido, que se sitúa en 40-60 W/(m·K). Durante el funcionamiento de la máquina de recubrimiento, la base de granito bloquea eficazmente la conducción del calor interno, reduciendo las fluctuaciones de temperatura en su superficie y la generación de tensiones térmicas. Incluso si la máquina funciona a alta carga durante un tiempo prolongado, la base de granito mantiene una temperatura relativamente estable, evitando la deformación del equipo y la degradación de su rendimiento causadas por la temperatura desigual, y creando así un entorno térmico estable para el proceso de recubrimiento.
Estabilidad ante ciclos de temperatura: La capacidad del granito para soportar "resistencia a largo plazo a las temperaturas".
La producción de baterías de litio generalmente requiere que el equipo funcione de forma continua durante largos periodos. Durante los frecuentes ciclos de temperatura (como el enfriamiento nocturno y el calentamiento diurno), la estabilidad del material base es de vital importancia. Bajo el efecto repetido de la expansión y contracción térmica, la base de hierro fundido es propensa a sufrir fisuras por fatiga internas, lo que reduce su resistencia estructural y afecta la vida útil del equipo. Datos de investigación relevantes muestran que, tras 1000 ciclos de temperatura (con un rango de variación de 20-40 °C), la profundidad de las fisuras superficiales en la base de hierro fundido puede alcanzar los 0,1-0,2 mm.
Las bases de granito poseen una excelente resistencia a la fatiga gracias a su densa estructura cristalina mineral interna. Bajo las mismas condiciones de ensayo de ciclos térmicos, la base de granito apenas presenta fisuras visibles y mantiene su integridad estructural durante un largo periodo. Esta alta estabilidad ante los ciclos térmicos permite que la base de granito cumpla con los exigentes requisitos de funcionamiento a largo plazo y alta intensidad de la producción de baterías de litio, reduciendo la frecuencia de mantenimiento y el tiempo de inactividad de los equipos causados por problemas en la base y mejorando la eficiencia de la producción.
Ante las crecientes exigencias de precisión y estabilidad en la fabricación de baterías de litio, las bases de granito, gracias a su menor coeficiente de dilatación térmica, conductividad térmica superior y excelente estabilidad ante ciclos de temperatura, superan significativamente a las bases de hierro fundido en cuanto a resistencia a la temperatura. Elegir una máquina de recubrimiento de baterías de litio con base de granito puede mejorar eficazmente la precisión del recubrimiento, garantizar la calidad de los productos, reducir los riesgos del equipo durante el proceso de producción y convertirse en un apoyo fundamental para impulsar el desarrollo de la industria de baterías de litio hacia un mayor rendimiento.
Fecha de publicación: 21 de mayo de 2025