锂电池电极膜涂布厚度检测

 

锂电池电极涂布厚度测量

1、适合产品：涂布阴极极片、阳极极片、铜箔、铝箔
2、适合极片类型：正极极片、负极极片 。                                              

3、适合测量类型：连续涂布冷轧、间隙涂布冷轧、条纹涂布冷轧。
4、应用领域
包括测量各种锂电池电极片敷料涂布的厚度（同时还能检测出被测物的面密度）、冷轧带钢、钢板、铝板、铝箔、铜带、铜箔、转炉薄钢带材、木板材、中厚度板、食品、精密器件，各类压延橡胶片、橡胶膜、橡胶轮胎、塑料板材、透明薄膜、布等透明及非透明柔性板材的厚度，在生产过程中进行在线、动态，非接触，高精度实时测量和控制

 

锂离子电池 - 未来的关键技术

电池在200多年前是一项伟大的发明，但电池在当代，似乎比以往任何时候都更有意义，尤其是锂离子电池。
锂离子电池作为实现《减少温室气体排放巴黎协定》的关键技术具有巨大潜力。锂电池将在未来十年为可持续发展和减缓气候变化做出贡献。
电动汽车的日益普及也推动着市场在未来几年对锂电池的大量需求。到2030年，全球高质量生产设备市场的容量将以每年30%以上的速度增长，以建立众多的千兆工厂。
在锂电池的高成本的生产链中，采用R2R工艺加工电极极片（阴极和阳极）是生产链中最重要的工艺之一。
让我们看看极片制造的主要业务以及马波斯的在线测量、检验和质量控制系统如何助力企业解决生产中面临的挑战，实现降本增效

极片涂层和干燥的测量：光谱共聚焦传感器

电极极片的制备是在金属极片上逐卷涂布浆料。金属箔要尽可能地薄，阴极极片只有20μm（铝），阳极极片不到10μm（铜）。极片表面的浆料涂布量取决于未来锂离子电池的要求。
高能量电芯需要更厚的浆料涂布量以获得更高的比容量。这通常导致涂布后干极片厚度在30-200μm之间。在LIB电极极片生产线中，涂布工艺之后紧接着是干燥工艺。
在这些工艺中，必须控制电极极片涂层的同质性（无空白）和均匀性（厚度连续）。即使表面不存在缺陷或污染，且涂层的边缘几何形状很清晰。彩色共聚焦技术能够以高精度、高采样频率在线检查涂层厚度和边缘几何形状。
STIL拥有30年的行业经验，是彩色共聚焦成像（一种非接触式传感器的领先技术）的发明者和领导者。

STIL基于这一创新技术设计了两个传感器系列：点传感器（测量范围从0.1 mm到100 mm）和线传感器（不同测量范围 线长从1.35 mm到4 mm）。


电池极片厚度约0.56MM，中间压片部分厚度0.14MM，涂料部分厚度约0.60MM。物料移动速度 2－4米/每分钟
测量系统装置本系统用于在线实时的检测锂离子电池正、负极片浆料涂敷在铝箔、铜箔上的厚度变化，通过主机计算出刮的刀间隙及辊速比相应变化量，并反馈给转移式涂敷机调节执行装置，实时调整涂布层的重量或厚度，从而保持产品的一致性。
高精度激光在线式厚度测量系统经过在多家电池极板涂布机上的应用结果表明，测厚仪使用极其方便，运行稳定、可靠，测量数据稳定、测量精度可达到±0.5μm。

极片辊压的测量与检查：共聚焦技术

阴极和阳极极片经过干燥工艺后，为了增加电芯的能量密度，极片将进行辊压工艺。
在辊压过程中，极片通过辊压机来压缩涂布的活性材料，从而减小涂布层厚度和孔隙率。其主要目的是减小极片体积，提高极片的体积密度，使极片表面平整。
过度辊压极片可能导致其孔隙率降低到电解质无法穿透其结构的水平。这里的质量控制要求与先前的涂层工艺非常相似。必须仔细控制最终电极极片厚度的偏差。

此外，由于涂层工艺的不均匀性，还必须检查涂层脱落、损伤和针孔等缺陷。