લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનના ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મમાં કાસ્ટ આયર્ન ઉપર ગ્રેનાઈટની પરિમાણીય સ્થિરતાના સુધારણા પર પ્રયોગમૂલક વિશ્લેષણ.

​
લિથિયમ-આયન બેટરીના ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, કોટિંગ પ્રક્રિયા, એક મુખ્ય કડી તરીકે, બેટરીના પ્રદર્શન અને સલામતી પર સીધી અસર કરે છે. લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનના ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મની સ્થિરતા કોટિંગ ચોકસાઈમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. ગ્રેનાઈટ અને કાસ્ટ આયર્ન, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા પ્લેટફોર્મ સામગ્રી તરીકે, તેમની પરિમાણીય સ્થિરતામાં તફાવતે ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. આ લેખ સામગ્રી ગુણધર્મો, પ્રાયોગિક ડેટા અને વ્યવહારુ એપ્લિકેશન કેસ દ્વારા લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનોના ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મ પર કાસ્ટ આયર્નની તુલનામાં ગ્રેનાઈટની પરિમાણીય સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર સુધારાનું ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ કરશે.
ભૌતિક ગુણધર્મો સ્થિરતાનો આધાર નક્કી કરે છે
પરંપરાગત ઔદ્યોગિક સામગ્રી તરીકે, કાસ્ટ આયર્નનો ઉપયોગ એક સમયે ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મના ક્ષેત્રમાં વ્યાપકપણે થતો હતો કારણ કે તેનું કાસ્ટિંગ પ્રદર્શન અને ખર્ચ ફાયદા ઉત્તમ હતા. જો કે, કાસ્ટ આયર્ન સામગ્રીમાં જન્મજાત ખામીઓ હોય છે. તેની આંતરિક રચનામાં મોટી માત્રામાં ફ્લેક ગ્રેફાઇટ હોય છે, જે આંતરિક તિરાડોની સમકક્ષ હોય છે અને સામગ્રીની એકંદર કઠોરતા ઘટાડે છે. દરમિયાન, કાસ્ટ આયર્નના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક પ્રમાણમાં ઊંચો છે, લગભગ 10-12 ×10⁻⁶/℃. લિથિયમ બેટરી કોટિંગના લાંબા ગાળાના સંચાલન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીના સંચય હેઠળ, તે થર્મલ વિકૃતિ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. વધુમાં, કાસ્ટ આયર્નની અંદર કાસ્ટિંગ તણાવ હોય છે. સમય જતાં, તણાવ મુક્ત થવાથી પ્લેટફોર્મના કદમાં બદલી ન શકાય તેવા ફેરફારો થશે, જે કોટિંગની ચોકસાઈને અસર કરશે.

ગ્રેનાઈટ એ એક કુદરતી સામગ્રી છે જે લાખો વર્ષોથી ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા રચાય છે. તેની આંતરિક સ્ફટિક રચના ગાઢ અને એકસમાન છે, અને તેમાં સહજ રીતે ઉચ્ચ સ્થિરતા છે. ગ્રેનાઈટનો રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક ફક્ત 0.5-8×10⁻⁶/℃ છે, જે કાસ્ટ આયર્નના 1/2-1/3 છે, અને તે તાપમાનના ફેરફારો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ નથી. દરમિયાન, ગ્રેનાઈટ રચનામાં કઠણ છે, જેની સંકુચિત શક્તિ પ્રતિ ચોરસ સેન્ટીમીટર 1,050-14,000 કિલોગ્રામ જેટલી ઊંચી છે. તે બાહ્ય બળના પ્રભાવો અને સ્પંદનોનો અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરી શકે છે, જે ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મ માટે એક મજબૂત અને સ્થિર પાયો પૂરો પાડે છે. તેની અંદર લગભગ કોઈ અવશેષ તાણ નથી, અને તે તાણ મુક્તિને કારણે પરિમાણીય ફેરફારોનું કારણ બનશે નહીં, જે સામગ્રીના સારથી પ્લેટફોર્મની પરિમાણીય સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરશે.
પ્રાયોગિક ડેટા પ્રદર્શન તફાવતોની ચકાસણી કરે છે
ગ્રેનાઈટ અને કાસ્ટ આયર્ન વચ્ચેના પરિમાણીય સ્થિરતામાં તફાવતોની દૃષ્ટિની તુલના કરવા માટે, સંશોધન ટીમે એક ખાસ પ્રયોગ હાથ ધર્યો. સમાન સ્પષ્ટીકરણના લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનના બે ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મ પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા, જે અનુક્રમે ગ્રેનાઈટ અને કાસ્ટ આયર્નથી બનેલા હતા, અને સમાન પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગે લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનના વાસ્તવિક કાર્યકારી દૃશ્યનું અનુકરણ કર્યું. ઉપકરણોને સતત ચલાવીને, વિવિધ સમયે પ્લેટફોર્મના કદમાં થતા ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું.
પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે 24 કલાક સુધી સતત કામગીરી પછી, સાધનોના સંચાલન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને કારણે, કાસ્ટ આયર્ન મટિરિયલ પ્લેટફોર્મની સપાટીનું તાપમાન આશરે 15℃ વધ્યું, જેના પરિણામે પ્લેટફોર્મની લંબાઈ દિશા પરિમાણમાં 0.03mm નો વધારો થયો. સમાન પરિસ્થિતિઓમાં, ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મનું કદ ભિન્નતા લગભગ નહિવત્ છે, અને તેના કદમાં વધઘટ શ્રેણી 0.005mm કરતા ઓછી છે. 1000 કલાકના લાંબા ગાળાના વૃદ્ધત્વ પરીક્ષણો પછી, આંતરિક તાણ મુક્ત થવા અને થર્મલ વિકૃતિના સંચયને કારણે, કાસ્ટ આયર્ન પ્લેટફોર્મની સપાટતા ભૂલ પ્રારંભિક 0.01mm થી 0.05mm સુધી વિસ્તરી. ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મની સપાટતા ભૂલ હંમેશા 0.015mm ની અંદર રાખવામાં આવે છે, અને પરિમાણીય સ્થિરતાનો ફાયદો સ્પષ્ટ છે.
વ્યવહારુ કાર્યક્રમોમાં નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓ
મોટા લિથિયમ બેટરી ઉત્પાદન સાહસના વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, કાસ્ટ આયર્ન ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ એક સમયે થતો હતો. જેમ જેમ સાધનોનો કાર્યકારી સમય વધતો ગયો, કોટિંગની ચોકસાઈ ધીમે ધીમે ઘટતી ગઈ, જેના પરિણામે કોટિંગની જાડાઈ અસમાન થઈ ગઈ, બેટરી ઇલેક્ટ્રોડ શીટ્સની સુસંગતતા નબળી પડી ગઈ અને ઉત્પાદન દર 8% જેટલો ઊંચો ગયો. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, સાહસે કેટલાક સાધનોના ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મને ગ્રેનાઈટ સામગ્રીથી બદલ્યા.
રિપ્લેસમેન્ટ પછી, સાધનોની પરિમાણીય સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. છ મહિનાના ઉત્પાદન ચક્ર દરમિયાન, ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરતી કોટિંગ મશીન હંમેશા કોટિંગ જાડાઈની ભૂલને ±2μm ની અંદર રાખતી હતી, અને ખામીયુક્ત ઉત્પાદન દર નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડીને 3% કરતા ઓછો કરવામાં આવ્યો હતો. દરમિયાન, ગ્રેનાઈટ પ્લેટફોર્મને કાસ્ટ આયર્ન પ્લેટફોર્મ જેટલી વારંવાર ચોકસાઇ કેલિબ્રેશન અને જાળવણીની જરૂર હોતી નથી, તેથી તેઓ દર વર્ષે એન્ટરપ્રાઇઝને સાધનોના જાળવણી ખર્ચ અને ડાઉનટાઇમમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે, અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં 15% થી વધુ વધારો કરે છે.
નિષ્કર્ષમાં, લિથિયમ બેટરી કોટિંગ મશીનોના ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મના ઉપયોગમાં, ગ્રેનાઈટ, તેના ઉત્કૃષ્ટ સામગ્રી ગુણધર્મો સાથે, પરિમાણીય સ્થિરતાના સંદર્ભમાં કાસ્ટ આયર્ન કરતાં નોંધપાત્ર રીતે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કરે છે. ભૌતિક પ્રકૃતિ, પ્રાયોગિક ડેટા અથવા વ્યવહારુ એપ્લિકેશન અસરોના દ્રષ્ટિકોણથી, ગ્રેનાઈટ લિથિયમ બેટરી કોટિંગ પ્રક્રિયાઓના ઉચ્ચ-ચોકસાઇ અને સ્થિર ઉત્પાદન માટે વિશ્વસનીય ગેરંટી પૂરી પાડે છે. લિથિયમ બેટરી ઉદ્યોગમાં ઉત્પાદન ગુણવત્તા આવશ્યકતાઓમાં સતત સુધારા સાથે, ગ્રેનાઈટથી બનેલા ગતિ નિયંત્રણ પ્લેટફોર્મ ઉદ્યોગમાં મુખ્ય પ્રવાહની પસંદગી બનવા માટે બંધાયેલા છે.