極片在線測(cè)厚解決方案

——基于富唯光譜共焦位移傳感器 FWCU01-20011

在鋰電池制造過程中，正、負(fù)極片通過將漿料均勻涂覆于金屬箔片表面并烘干形成。涂層厚度及其均勻性直接影響電池的一致性、安全性和循環(huán)壽命，是涂布工藝中最關(guān)鍵的質(zhì)量控制指標(biāo)之一。

因此，生產(chǎn)過程中亟需一種高速、在線、非接觸、高精度的極片厚度檢測(cè)方案，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控涂層厚度波動(dòng)，及時(shí)識(shí)別厚度不均、褶皺、毛刺等缺陷，為工藝調(diào)整與質(zhì)量控制提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。

本方案基于廣州富唯自主研發(fā)的光譜共焦位移傳感器 FWCU01-20011，采用三組對(duì)稱對(duì)射結(jié)構(gòu)，并配合富唯專業(yè)測(cè)量與分析軟件，構(gòu)建極片在線測(cè)厚系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)正、負(fù)極涂布極片的同步、連續(xù)、高精度測(cè)量。系統(tǒng)安裝距離為 60–80 mm，適用于多層結(jié)構(gòu)極片及高速涂布產(chǎn)線。

在硬件配置上，系統(tǒng)采用 3 組 FWCU01-20011 光譜共焦位移傳感器，通過對(duì)射方式同時(shí)測(cè)量極片上下表面位置，實(shí)時(shí)計(jì)算厚度值。該方案可覆蓋 ±0.5–5 mm 的典型極片厚度范圍，光譜共焦技術(shù)對(duì)透明及半透明材料具有良好的穿透能力，能夠滿足多層結(jié)構(gòu)同步測(cè)量需求。

在性能方面，系統(tǒng)具備±2.2 μm 的全量程線性精度，分辨率高達(dá) 0.025 μm，可有效檢測(cè)極片表面微米級(jí)缺陷。單通道最高采樣頻率達(dá) 33 kHz，在三探頭同步模式下，系統(tǒng)整體采樣率可達(dá) 10 kHz，可穩(wěn)定支持 300 m/min 以上涂布速度的在線檢測(cè)應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合溫度補(bǔ)償算法，有效降低環(huán)境溫漂對(duì)測(cè)量精度的影響，保障長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。

軟件系統(tǒng)集成了厚度計(jì)算、系統(tǒng)標(biāo)定、實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析等功能。系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)厚度塊標(biāo)定，標(biāo)定流程簡(jiǎn)潔可靠；實(shí)時(shí)顯示極片厚度變化曲線，并可對(duì)異常厚度進(jìn)行報(bào)警提示，幫助現(xiàn)場(chǎng)人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)工藝問題。測(cè)量數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為質(zhì)量追溯、工藝優(yōu)化及參數(shù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。

整體方案具備高精度、非接觸、強(qiáng)適應(yīng)性和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，適用于鋰電池極片涂布在線測(cè)厚，同時(shí)可擴(kuò)展應(yīng)用于半導(dǎo)體、光學(xué)、光伏及精密制造等領(lǐng)域的厚度與形貌檢測(cè)場(chǎng)景，為高端制造提供穩(wěn)定、可靠的在線測(cè)量解決方案。