リチウム電池コーティング機の花崗岩ベースと鋳鉄ベースの耐熱性能の比較。


リチウム電池の製造工程において、コーティング機は重要な設備の一つであり、そのベース性能はリチウム電池のコーティング精度と製品品質に直接影響を及ぼします。温度変化はコーティング機の安定性に影響を与える重要な要因です。花崗岩製ベースと鋳鉄製ベースの耐熱性の違いは、リチウム電池製造企業における設備選定の重要な考慮事項となっています。
熱膨張係数:花崗岩の「温度耐性」の利点
熱膨張係数は、温度変化時の材料の寸法安定性を決定します。鋳鉄製の基材の熱膨張係数は約10~12×10⁻⁶/℃です。リチウム電池のコーティング工場は、温度変化が激しいため、わずかな温度変化でも大きな寸法変形を引き起こす可能性があります。例えば、工場内の温度が5℃変動すると、長さ1メートルの鋳鉄製の基材は50~60μmの膨張・収縮変形を起こす可能性があります。この変形はコーティングローラーと電極シート間の隙間に変化を引き起こし、コーティング膜厚の不均一性を引き起こし、ひいてはリチウム電池の容量と均一性に影響を与えます。

精密花崗岩21
一方、花崗岩ベースの熱膨張係数はわずか(4-8)×10⁻⁶/℃で、鋳鉄の約半分です。同じ5℃の温度変動下でも、長さ1メートルの花崗岩ベースの変形量はわずか20-40μmで、寸法変化はほぼ無視できます。長期連続生産工程においても、花崗岩ベースは常に安定した形状を維持し、コーティングローラーと電極シートの正確な相対位置を確保することで、コーティング工程の安定性を維持し、高均一性リチウム電池の生産に確実な保証を提供します。
熱伝導率:花崗岩の「断熱バリア」特性
熱膨張による寸法変化に加え、材料の熱伝導率も装置内の温度分布の均一性に影響を与えます。鋳鉄は優れた熱伝導性を有しており、モーターの作動やコーティングローラーの摩擦などによりコーティング機内部で熱が発生すると、鋳鉄製のベースは急速に熱を伝導し、ベース表面の温度が上昇して温度分布が不均一になります。この温度差はベースに熱応力を引き起こし、変形をさらに促進します。同時に、周囲の精密センサーや制御部品の正常な動作にも影響を与える可能性があります。
花崗岩は熱伝導率が低く、熱伝導率はわずか2.7~3.3W/(m・K)で、鋳鉄の40~60W/(m・K)を大幅に下回ります。コーティング機の稼働中、花崗岩ベースは内部の熱伝導を効果的に遮断し、ベース表面の温度変動と熱応力の発生を低減します。コーティング機が長時間高負荷運転しても、花崗岩ベースは比較的安定した温度状態を維持し、温度ムラによる機器の変形や性能低下を回避し、コーティング工程に安定した温度環境を作り出します。
温度サイクル下での安定性:花崗岩の「長期温度耐性」能力
リチウム電池の製造では、通常、設備を長時間連続稼働させる必要があります。夜間の冷房と日中の暖房など、頻繁な温度サイクル下では、基材の安定性が極めて重要です。鋳鉄製の基材は、熱膨張と収縮の繰り返しにより内部に疲労亀裂が生じやすく、構造強度の低下を招き、設備の耐用年数に影響を与えます。関連研究データによると、1000回の温度サイクル(温度変化範囲20~40℃)を経ると、鋳鉄製の基材の表面亀裂深さは0.1~0.2mmに達する可能性があります。
花崗岩製基礎板は、緻密な内部鉱物結晶構造により優れた耐疲労性を有しています。同じ温度サイクル試験条件下でも、花崗岩製基礎板は明らかな亀裂をほとんど示さず、構造健全性を長期間維持します。この温度サイクル試験における高い安定性により、花崗岩製基礎板はリチウム電池製造における高強度かつ長期にわたる動作要件を満たすことができ、基礎板の不具合によるメンテナンス頻度や設備のダウンタイムを削減し、生産効率を向上させます。
リチウム電池製造における精度と安定性への要求がますます厳しくなる中、低い熱膨張係数、優れた熱伝導性、そして卓越した温度サイクル安定性を備えた花崗岩ベースは、耐熱性の点で鋳鉄ベースを大幅に上回っています。花崗岩ベースを備えたリチウム電池コーティング機を選択することで、コーティング精度を効果的に向上させ、リチウム電池製品の品質を確保し、生産プロセスにおける設備リスクを軽減し、リチウム電池産業の高性能化に向けた発展を促進するための重要なサポートとなります。

精密花崗岩31


投稿日時: 2025年5月21日