Zweiseitige Dickenmessung bei der Elektrodenbeschichtung
Bild 02: Gegenüberliegend angeordnete Laser-Abstandssensoren erfassen die Dicke von
beschichteten Elektroden im Differenzdickenverfahren. (Quelle: Micro-Epsilon)
Bild 03: Für die Überwachung und Regelung von Kalander- und Beschichtungswalzen werden kapazitive Flachsensoren eingesetzt, die den Walzenspalt mikrometergenau erfassen. (Quelle: Micro-Epsilon)
Bild 04: Die Beschichtung von Elektroden muss mit höchster Präzision erfolgen. Aus diesem Grund überprüfen Laser-Scanner von Micro-Epsilon das Beschichtungsprofil am Bandrand. (Quelle: Micro-Epsilon)
Bei der zweiseitigen Dickenmessung sind je zwei Sensoren der Reihe optoncdt 1900 LL gegenüberliegend angeordnet, wobei jeder Sensor den Abstand zur Batteriefolie misst. Dank der Synchronisierbarkeit in Zusammenspiel mit der präzisen Sensorausrichtung wird eine hohe Messgenauigkeit bei gleichzeitig hoher Messrate erzielt. Die Dickenwerte lassen sich zur Regelung des Beschichtungsauftrags und zur Qualitätssicherung heranziehen.
In der Laser-Line-Strahlausführung ist dieser Sensor für Inline-Dickenmessungen in der Batteriezellenproduktion geeignet (Bild 2). Bei der Elektrodenbeschichtung handelt es sich um eine zuvor getrocknete Paste – dem sogenannten Slurry –, die beidseitig auf einer Aluminiumfolie für die Katode bzw. auf einer Kupferfolie für die Anode aufgetragen wird. Beim anschließenden Trocknen und Kalandrieren entsteht eine teilweise sehr poröse Oberfläche. Die speziell für Messungen auf rauen Oberflächen konzipierte kleine Laser-Linie eignet sich für diese Anwendung, da Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche kompensiert werden. Die so erhaltenen Dickenwerte der beschichteten Folie werden zur Qualitätssicherung herangezogen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Messaufgaben mit Laserklasse 2 zu lösen.
Kapazitive Abstandssensoren zur Walzenspaltregelung
Für die Überwachung und Regelung von Kalander- und Beschichtungswalzen werden bisher meist induktive Sensoren eingesetzt. Da die Anforderungen der Endkunden und Anlagenbauer steigen, kommen nun auch kapazitive Sensoren, häufig in flacher Bauform, zum Einsatz. Diese sind in verschiedenen Ausführungen verfügbar und erfassen den Walzenspalt mikrometergenau. Die kompakten Sensoren können in beengte Bauräume integriert werden, um direkt gegen die Walzen oder die Walzenaufhängung zu messen (Bild 3).
Möglich ist die direkte Spaltmessung per Integration an der Walze, z. B. mit einem nur 0,9 mm dicken Flachsensor. Der Sensor kann beidseitig messen und detektiert somit zwei Abstände. Eine weitere Möglichkeit ist die indirekte Spaltmessung per Integration am Schaft mit einem kompakten kapazitiven Sensor mit Abmaßen von nur 4 mm x 3,5 mm. Die robuste Ausführung sowie hohe Temperaturstabilität dieser Sensoren erlaubt den Einsatz bei hohen Umgebungstemperaturen.