리튬 배터리 제조 공정에서 코팅 장비는 핵심 장비로서, 베이스 성능은 리튬 배터리의 코팅 정확도와 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 온도 변화는 코팅 장비의 안정성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 화강암 베이스와 주철 베이스의 온도 저항 차이는 리튬 배터리 제조 기업의 장비 선택에 있어 중요한 고려 사항이 되었습니다.
열팽창 계수: 화강암의 "온도 면역" 장점
열팽창 계수는 온도 변화에 따른 재료의 치수 안정성을 결정합니다. 주철 베이스의 열팽창 계수는 약 10-12 ×10⁻⁶/℃입니다. 리튬 배터리 코팅 작업장의 일반적인 온도 변동 환경에서는 미세한 온도 변화만으로도 상당한 치수 변형이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 작업장 온도가 5℃ 변동하면 1미터 길이의 주철 베이스는 50~60μm의 팽창 및 수축 변형을 겪을 수 있습니다. 이러한 변형은 코팅 롤러와 전극 시트 사이의 간격 변화를 유발하여 코팅 두께의 불균일성을 초래하고, 결과적으로 리튬 배터리의 용량과 균일성에 영향을 미칩니다.
반면, 화강암 기판의 열팽창 계수는 (4-8) ×10⁻⁶/℃에 불과하여 주철의 약 절반 수준입니다. 5℃의 동일한 온도 변화에서 1m 길이의 화강암 기판의 변형은 20~40μm에 불과하며, 치수 변화는 거의 무시할 수 있습니다. 장기 연속 생산 공정에서 화강암 기판은 항상 안정적인 형상을 유지하여 코팅 롤러와 전극판 사이의 정확한 상대 위치를 확보하고 코팅 공정의 안정성을 유지하며, 높은 일관성을 보장하는 리튬 배터리 생산에 대한 신뢰성 있는 보증을 제공합니다.
열전도도: 화강암의 "열 절연 장벽" 특성
열팽창으로 인한 치수 변화 외에도, 재료의 열전도도는 장비의 온도 분포 균일성에 영향을 미칩니다. 주철은 열전도성이 우수합니다. 모터 작동, 코팅 롤러의 마찰 등으로 코팅기 내부에 열이 발생하면 주철 베이스가 빠르게 열을 전도하여 베이스 표면 온도가 상승하고 불균일하게 분포됩니다. 이러한 온도 차이는 베이스에 열응력을 발생시켜 변형을 더욱 심화시킵니다. 동시에 주변 정밀 센서 및 제어 부품의 정상적인 작동에도 영향을 미칠 수 있습니다.
화강암은 열전도율이 2.7~3.3W/(m·K)에 불과하여 주철의 40~60W/(m·K)보다 훨씬 낮은 열전도도를 보입니다. 코팅기 작동 중 화강암 바닥은 내부 열의 전도를 효과적으로 차단하여 바닥 표면의 온도 변동 및 열응력 발생을 줄여줍니다. 코팅기가 장시간 고부하에서 작동하더라도 화강암 바닥은 비교적 안정적인 온도 상태를 유지하여 온도 불균형으로 인한 장비 변형 및 성능 저하를 방지하고 코팅 공정에 안정적인 온도 환경을 조성합니다.
온도 순환 하에서의 안정성: 화강암의 "장기 온도 저항성" 능력
리튬 배터리 생산에는 일반적으로 장비가 장시간 연속 작동해야 합니다. 잦은 온도 사이클(예: 야간 냉방, 주간 난방) 동안 베이스 소재의 안정성은 매우 중요합니다. 반복되는 열팽창 및 수축으로 인해 주철 베이스는 내부에 피로 균열이 발생하기 쉽고, 이는 구조적 강도 저하 및 장비 수명 저하로 이어집니다. 관련 연구 자료에 따르면 1,000회의 온도 사이클(온도 변화 범위 20~40℃) 후 주철 베이스의 표면 균열 깊이는 0.1~0.2mm에 달할 수 있습니다.
화강암 기판은 치밀한 내부 광물 결정 구조로 인해 뛰어난 피로 저항성을 가지고 있습니다. 동일한 온도 사이클링 시험 조건에서도 화강암 기판은 눈에 띄는 균열이 거의 나타나지 않으며, 구조적 무결성이 장기간 유지됩니다. 이러한 온도 사이클링에서의 높은 안정성 덕분에 화강암 기판은 리튬 배터리 생산에 필요한 고강도 및 장기 작동 요건을 충족하며, 기판 문제로 인한 장비의 유지보수 빈도와 가동 중단 시간을 줄이고 생산 효율을 향상시킵니다.
리튬 배터리 제조의 정밀도와 안정성에 대한 요구가 점점 더 엄격해지는 상황에서, 낮은 열팽창 계수, 우수한 열전도도, 그리고 탁월한 온도 사이클 안정성을 갖춘 화강암 베이스는 내열성 측면에서 주철 베이스보다 훨씬 뛰어납니다. 화강암 베이스를 갖춘 리튬 배터리 코팅 장비를 선택하면 코팅 정확도를 효과적으로 향상시키고, 리튬 배터리 제품의 품질을 보장하며, 생산 공정 중 장비 위험을 줄일 수 있습니다. 또한, 리튬 배터리 산업의 고성능 발전을 촉진하는 중요한 기반이 될 것입니다.
게시 시간: 2025년 5월 21일