Nassschichtdickenmessung in der Batterieproduktion

02.05.2022

Bei der Fertigung von Batteriezellen werden Folien kontinuierlich oder intermittierend beschichtet. Eine prozesskritische Messgröße stellt dabei die Folien- sowie die Schichtdicke dar. Präzise Messsysteme der Reihe thicknessGAUGE von Micro-Epsilon überwachen diese Werte während der laufenden Produktion mit hoher Genauigkeit.

Beim Beschichtungsprozess von Anoden- und Kathodenmaterial sind die Folien- und die Beschichtungsdicke, die Reinheit und die Oberflächenqualität entscheidende Parameter für die Qualität des Endprodukts. Das Inline-Messsystem thicknessGAUGE überwacht die Nassschichtdicke mit einer Genauigkeit von <±1 μm bei 150 bis 500 µm Objektdicke. Das System besteht aus einer Lineareinheit mit elektromechanischem Antrieb, zwei konfokal-chromatischen Abstandssensoren, einer automatischen Kalibriereinheit und einem multitouch-fähigen Panel-IPC.

Die hohe Präzision und die Messrate von bis zu 5 kHz ermöglichen eine vollautomatisierte Dickenmessung während der laufenden Produktion. Die Messungen erfolgen im Differenzverfahren von zwei Seiten auf die Materialoberfläche. Der Abstand der Sensoren zueinander wird kontinuierlich über eine automatische Kalibrierung auf ein Referenztarget ermittelt. Die Materialdicke wird aus dem Sensorabstand sowie den beiden Abstandswerten berechnet. Die hohe Auflösung der konfokalen Sensoren ermöglicht die Messung geringster Dickenabweichungen.

Das thicknessGAUGE kann zur Festspurmessung eingesetzt werden, um beispielsweise die Mittendicke oder die Dickenmessung an den Rändern zu bestimmen. Wird der thicknessGAUGE über die Linearachse über das Band bewegt, kann das komplette Querprofil traversierend ermittelt werden. Bis 400 m Bandbreite lassen sich über traversierende Dickenmessungen durchführen.

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