Messung der Dicke von Lithiumbatterieelektroden mit hochpräzisen Laser-Wegmesssensoren
Hochpräzise Laser-Wegmesssensoren zur genauen Dickenmessung von Lithiumbatterie-Elektroden
Mit dem Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge steigt auch die Nachfrage nach Lithiumbatterien. Bei der Herstellung von Lithiumbatterien ist die Elektrodendicke ein entscheidender Faktor für Leistung und Sicherheit. Daher ist die präzise Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden ein zentraler Aspekt des Produktionsprozesses. Laser-Wegmesssensoren als hochpräzise Messgeräte werden seit einigen Jahren häufig zur Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden eingesetzt. Dieser Artikel stellt das Funktionsprinzip, Anwendungsszenarien, Messmethoden, Versuchsergebnisse und Anwendungsaussichten von Laser-Wegmesssensoren zur Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden vor.
Funktionsprinzip des Laser-Wegsensors
1. Laseremission: Der Laser-Wegsensor sendet einen Laserstrahl aus, der auf das zu messende Objekt gerichtet ist.
2. Strahlreflexion: Der Strahl wird von der Oberfläche des Objekts reflektiert.
3. Strahlempfang: Der lichtempfindliche Empfänger des Sensors erfasst den reflektierten Strahl, normalerweise in einem festen Winkel.
4. Triangulationsverfahren: Das Verfahren basiert auf dem Prinzip der geometrischen Triangulation. Ein Laserstrahl wird von einer Laserquelle ausgesendet und durch eine Linse auf die Oberfläche des zu messenden Objekts gerichtet. Das von der Objektoberfläche reflektierte Laserlicht wird durch eine weitere Linse von einem Empfänger erfasst. Die Position des reflektierten Lichtflecks auf dem Empfänger ändert sich mit der Verschiebung des Objekts. Durch Analyse dieser Positionsänderungen berechnet der Sensor mittels geometrischer Triangulation die Verschiebung.
Dieses Verfahren eignet sich besonders für hochpräzise Messungen über kurze Distanzen, da es selbst kleinste Änderungen der Position des reflektierten Lichtflecks erkennt und so Messungen mit Mikrometergenauigkeit ermöglicht. (Um mehr über die Unterschiede zwischen Laser-Distanzsensoren und Laser-Wegsensoren zu erfahren, klicken Sie bitte hier.)
Bei der Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden können Laser-Wegmesssensoren eine hochpräzise Dickenmessung erreichen und auch das Oberflächenprofil der Elektroden erkennen, was die Qualitätskontrolle im Produktionsprozess stark unterstützt.
Messverfahren für Laser-Wegmesssensoren
Bei der Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden ist die spezifische Messmethode des Laser-Wegsensors wie folgt:
Dickenmessung:
Befestigen Sie zunächst den Laser-Wegsensor auf dem Prüfstand und stellen Sie den Abstand zwischen Sensor und Messelektrode so ein, dass der Laserstrahl die Elektrodenoberfläche korrekt trifft. Bedienen Sie anschließend das Steuerungssystem, um die Elektrode mit dem Laser-Wegsensor abzutasten und die Wegdaten jedes Punkts aufzuzeichnen. Durch die Verarbeitung und Analyse der Wegdaten lässt sich die Dickenverteilung der Elektrode bestimmen.Genauigkeitskalibrierung:
Um die Messgenauigkeit zu gewährleisten, muss der Laser-Wegsensor regelmäßig kalibriert werden. In der Regel eignen sich hierfür Standard-Referenzblöcke. Platzieren Sie den Standard-Referenzblock auf dem Prüfstand und justieren Sie die Position zwischen Laser-Wegsensor und Referenzblock so, dass der Laserstrahl senkrecht auf die Oberfläche des Referenzblocks trifft. Anschließend scannt das Steuerungssystem den Referenzblock mit dem Laser-Wegsensor und zeichnet die Wegdaten auf. Durch Analyse und Verarbeitung dieser Daten lässt sich der Genauigkeitsfehler des Sensors ermitteln und entsprechende Anpassungen und Kompensationen vornehmen.Stabilitätsprüfung:
Um die Zuverlässigkeit der Messergebnisse zu gewährleisten, muss die Stabilität des Laser-Wegsensors regelmäßig überprüft werden. In der Regel eignet sich hierfür eine Langzeitüberwachung. Platzieren Sie den Laser-Wegsensor auf dem Prüfstand, scannen Sie ein festes Messobjekt und zeichnen Sie die Messdaten über einen bestimmten Zeitraum auf. Durch Analyse und Verarbeitung dieser Daten können der Stabilitätsfehler des Sensors ermittelt und entsprechende Anpassungen und Kompensationen vorgenommen werden.Vorteile der Verwendung von Laser-Wegmesssensoren für Messungen
Durch experimentelle Ergebnisse und Analysen haben wir festgestellt, dass Laser-Wegsensoren bei der Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden die folgenden Vorteile bieten:
Hohe Präzision: Die Genauigkeit von Laser-Wegsensoren kann den Mikrometerbereich oder sogar noch höher erreichen, was eine hochpräzise Dickenmessung von Lithiumbatterieelektroden ermöglicht.
Berührungslos: Laser-Wegsensoren verwenden berührungslose Messmethoden, wodurch Kratzer und Verformungen durch Kontakt vermieden und Messfehler durch Kontakt wirksam verhindert werden.
Schnelle Messung: Laser-Wegsensoren verfügen über eine sehr hohe Messgeschwindigkeit, sodass eine große Anzahl von Proben in kurzer Zeit gemessen werden kann, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert.
Hoher Automatisierungsgrad: Laser-Wegsensoren können in automatisierten Produktionslinien eingesetzt werden, um eine automatisierte Messung und Datenerfassung zu erreichen und so Arbeitskosten und Fehlerraten zu reduzieren.
Empfohlene Laser-Wegsensoren
Erfassungsreichweite | Wiederholbarkeit | Linearität | Ausgabe |
30 mm (±5) | 10 µm | ±0,1 %FS | Analog / RS485 |
50 mm (±15) | 30 µm | NPN / Analog / RS485 | |
100 mm (±35) | 70 µm | ||
200 mm (±80) | 200 µm | ±0,2 %FS | |
400 mm (±200) | 400 µm / 800 µm | ||
Anwendungen von Laser-Wegsensoren | |||
Laser-Wegsensoren sind vielseitige Messwerkzeuge, die physikalische Größen wie Länge, Entfernung, Vibration, Geschwindigkeit und Winkel präzise messen können. Laser-Wegsensoren spielen eine entscheidende Rolle bei Anwendungen wie der Identifikation von Kleinteilen, der Förderbandüberwachung, der Materialüberlappungserkennung, der Roboterpositionskontrolle, der Füllstandsüberwachung, der Dickenmessung, der Vibrationsanalyse, Kollisionsprüfungen und verschiedenen Automobiltests. | |||
Verwandte Laser-Wegsensoren
Durch die Umwandlung des Lasers in elektrische Signale können verschiedene Eigenschaften wie Entfernung, Verschiebung oder Position bestimmt werden.
Durch die Umwandlung des Lasers in elektrische Signale können verschiedene Eigenschaften wie Entfernung, Verschiebung oder Position bestimmt werden.
Ausgabemethode: NPN/PNP+Analog+RS485 Auflösung: 1 mm Lasertyp: roter Halbleiterlaser Klasse II Laser 655+10 nm<1 m Reaktionszeit: 50–200 ms Messdistanz: 0,1–50 m
Durch die Umwandlung des Lasers in elektrische Signale können verschiedene Eigenschaften wie Entfernung, Verschiebung oder Position bestimmt werden.
