En la industria de las baterías de litio, la estabilidad de la plataforma móvil de la máquina de recubrimiento, un componente esencial del equipo de producción, resulta decisiva para la calidad de las baterías. En los últimos años, numerosas empresas fabricantes de baterías de litio han constatado que, al modernizar sus equipos y sustituir la base tradicional de hierro fundido por una de granito, la estabilidad de la plataforma móvil ha experimentado una mejora sustancial. Según pruebas realizadas, la mejora en la estabilidad ha alcanzado hasta un 200 %. A continuación, analizaremos las razones de este resultado.
Las diferencias en las propiedades de los materiales sientan las bases para la estabilidad.
Estabilidad térmica: El granito presenta ventajas significativas.
Durante el funcionamiento de la máquina de recubrimiento de baterías de litio, factores como el motor y el calor generado por la fricción pueden provocar fluctuaciones de temperatura alrededor del equipo. El coeficiente de dilatación térmica del hierro fundido es de aproximadamente 12 × 10⁻⁶/°C, y su magnitud varía significativamente con los cambios de temperatura. Por ejemplo, al aumentar la temperatura en 10 °C, una base de hierro fundido de 1 metro de longitud puede alargarse 120 μm. El coeficiente de dilatación térmica del granito es extremadamente bajo, de tan solo (4-8) × 10⁻⁶/°C. En las mismas condiciones, el alargamiento de una base de granito de 1 metro de longitud es de solo 40-80 μm. Esta mínima deformación térmica permite que, en un entorno de producción con frecuentes cambios de temperatura, la base de granito conserve mejor la precisión inicial de la plataforma móvil y garantice la estabilidad del proceso de recubrimiento.
Rigidez y capacidad de amortiguación: El granito es superior.
La rigidez determina la capacidad de un material para resistir la deformación, mientras que la capacidad de amortiguación se relaciona con la eficiencia en la absorción de energía vibratoria. Si bien el hierro fundido posee cierta rigidez, su estructura interna es de grafito laminar. Bajo la acción prolongada de la tensión alterna generada por el funcionamiento del equipo, es propenso a la concentración de tensiones, lo que provoca deformación y afecta la estabilidad de la plataforma. En contraste, el granito es duro, tiene una estructura interna densa y una excelente rigidez. Su singular estructura mineral le confiere una capacidad de amortiguación excepcional, permitiéndole convertir rápidamente la energía vibratoria en energía térmica para su disipación. Los estudios han demostrado que, en un entorno de vibración de 100 Hz, el granito puede atenuar eficazmente la vibración en 0,12 segundos, mientras que el hierro fundido requiere 0,9 segundos. Cuando la máquina de recubrimiento de baterías de litio funciona a alta velocidad, la base de granito reduce significativamente la interferencia de la vibración en el cabezal de recubrimiento, garantizando un espesor de recubrimiento uniforme y consistente.
Los datos cuantitativos respaldan una mayor estabilidad.
Prueba de vibración: El contraste de amplitud es distinto.
Diversas instituciones profesionales realizaron pruebas de vibración en las plataformas móviles de máquinas de recubrimiento de baterías de litio equipadas con bases de hierro fundido y de granito, respectivamente. Con la máquina funcionando a velocidad normal (100 m/min), se utilizó un sensor de vibración de alta precisión para medir la amplitud de las partes clave de la plataforma. Los resultados mostraron que la amplitud de la plataforma móvil con base de hierro fundido era de 20 μm en el eje X y de 18 μm en el eje Y. Tras sustituirla por una base de granito, la amplitud en el eje X disminuyó a 6 μm y en el eje Y a 5 μm. Estos datos de amplitud indican que la base de granito redujo la amplitud de vibración de la plataforma móvil en ambas direcciones principales en aproximadamente un 70%, minimizando significativamente el impacto de la vibración en la precisión del recubrimiento y demostrando una mayor estabilidad.
Mantenimiento de la precisión a largo plazo: Crecimiento lento del error
Durante una prueba de recubrimiento continuo de 8 horas, se monitorizó en tiempo real la precisión de posicionamiento de la plataforma. Al utilizar la base de hierro fundido, el error de posicionamiento de la plataforma aumenta gradualmente con el tiempo. Tras 8 horas, el error de posicionamiento acumulado en los ejes XY alcanza ±30 μm. El error de posicionamiento de la plataforma móvil con base de granito, después de 8 horas, es de tan solo ±10 μm. Esto indica que, durante el proceso de producción a largo plazo, la base de granito permite mantener mejor la precisión de la plataforma, evitando eficazmente la desviación en la posición de recubrimiento causada por la deriva de precisión y confirmando aún más su ventaja en estabilidad.
Se ha mejorado la estabilidad de la verificación del efecto de producción real.
En la línea de producción de una empresa fabricante de baterías de litio, se sustituyeron las bases de hierro fundido de algunas máquinas de recubrimiento por bases de granito. Antes de la mejora, la tasa de defectos del producto alcanzaba el 15%, siendo los principales defectos el espesor irregular del recubrimiento y la desviación del mismo en el borde de la lámina del electrodo. Tras la mejora, la tasa de defectos se redujo significativamente al 5%. El análisis reveló que, precisamente porque la base de granito mejora la estabilidad de la plataforma móvil, el proceso de recubrimiento se vuelve más preciso y controlable, reduciendo eficazmente los defectos del producto causados por plataformas inestables. Esto demuestra plenamente el impacto positivo de la base de granito en la calidad de producción de las máquinas de recubrimiento de baterías de litio.
En conclusión, tanto el análisis teórico de las propiedades del material como los datos cuantitativos de las pruebas, así como la retroalimentación sobre el efecto en la línea de producción, demuestran claramente que la mejora en la estabilidad de la plataforma de movimiento de la máquina de recubrimiento de baterías de litio al utilizar una base de granito, en comparación con una base de hierro fundido, puede alcanzar el 200%. Para las empresas fabricantes de baterías de litio que buscan alta calidad y capacidad, la base de granito es, sin duda, una opción clave para optimizar el rendimiento de la máquina de recubrimiento.
Fecha de publicación: 19 de mayo de 2025