Optris在鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程中的熱監(jiān)控
溫度對(duì)電池電極涂層漿料均勻性和粘度的影響
每個(gè)電池組由幾個(gè)單獨(dú)的電池組成。在鋰聚合物電池中,使用的是袋式電池,也稱(chēng)為咖啡袋。每個(gè)袋式電池包含多對(duì)陽(yáng)極和陰極,它們由一層稱(chēng)為隔板的薄聚合物膜隔開(kāi)。整個(gè)袋中充滿了半液體電解質(zhì),有助于放電和充電過(guò)程中的離子傳輸。電極是涂有活性材料的銅或鋁薄膜。這些材料通過(guò)與溶劑和粘合劑混合加工成懸浮液。這種混合物被稱(chēng)為漿料,被涂在金屬箔上,金屬箔充當(dāng)基材和導(dǎo)體。
在涂覆過(guò)程中,漿料必須保持在約 60°C 至 80°C 的最佳溫度范圍內(nèi),以確保合適的粘度。將漿料涂在金屬箔(集電器)上并干燥后,所得層稱(chēng)為復(fù)合層。然后用金屬輥壓該層以增加其強(qiáng)度,優(yōu)化其密度,并提高活性材料的電導(dǎo)率和附著力。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為壓延。
壓延后,將涂層箔切割成所需形狀并沖壓成電極。這些電極使用多層卷繞或堆疊工藝組裝成電池單元。最后,將電解液填充到電池中并密封。
通過(guò)確保電極片厚度的均勻性以及優(yōu)化在干燥和壓制過(guò)程中發(fā)生變化的電性能,可以提高鋰離子電池的質(zhì)量。為了保持均勻性,漿料的粘度必須達(dá)到最佳,這需要在生產(chǎn)過(guò)程中仔細(xì)監(jiān)測(cè)漿料和薄膜的溫度。
大批量電池生產(chǎn)中電極片的在線紅外溫度監(jiān)測(cè)
紅外測(cè)溫儀是在線監(jiān)測(cè)箔和漿料溫度的理想工具。然而,這種應(yīng)用也存在挑戰(zhàn),例如處理材料的發(fā)射率、低溫范圍、速度以及傳感頭可用的狹窄空間。
活性材料通過(guò)噴嘴施加到無(wú)盡的金屬膜上。目標(biāo)是在涂層點(diǎn)測(cè)量噴嘴附近移動(dòng)箔的溫度。8 µm – 14 µm 范圍內(nèi)的傳統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)高溫計(jì)難以完成這項(xiàng)任務(wù),因?yàn)榛钚圆牧蠈虞^薄,發(fā)射率較低。相反,短波長(zhǎng)紅外傳感器更好,因?yàn)樗梢栽谳^低波長(zhǎng)下捕獲材料的較高發(fā)射率。然而,許多短波長(zhǎng)紅外傳感器是為更高的溫度范圍設(shè)計(jì)的,使得必要的 60 °C 至 80 °C 測(cè)量范圍成為一個(gè)值得注意的限制。
此外,機(jī)器的設(shè)置非常狹窄和受阻,帶來(lái)了另一個(gè)挑戰(zhàn)。安裝紅外傳感頭的可用空間有限,因?yàn)闇y(cè)溫儀需要放置在靠近移動(dòng)薄膜的位置以獲得準(zhǔn)確的讀數(shù)。這種狹窄的安裝空間需要緊湊而精確的紅外測(cè)溫儀,以確保有效的溫度監(jiān)測(cè)并保持電極涂層工藝的質(zhì)量和一致性。這種仔細(xì)的監(jiān)控對(duì)于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量電池生產(chǎn)所需的均勻性和粘度至關(guān)重要。
在此應(yīng)用中,Optris CT3ML 是解決這些限制的理想解決方案。測(cè)溫儀持續(xù)提供薄膜的準(zhǔn)確溫度讀數(shù),從而實(shí)現(xiàn)精確監(jiān)控并保持穩(wěn)定的工藝條件。
O利用 Optris CT3ML 克服發(fā)射率挑戰(zhàn)、低溫限制和狹小空間
大多數(shù)短波長(zhǎng)紅外傳感器通常在高溫下工作,通常高于 250°C。然而,Optris CT3ML 以其在 2.3 µm 下工作的能力和從 50°C 開(kāi)始的溫度范圍脫穎而出。這使它能夠滿足兩個(gè)關(guān)鍵要求:在適合關(guān)鍵材料的短波長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)量,并準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)低于 100°C 的低目標(biāo)溫度。
Optris CT3ML 不僅設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)最佳性能,還考慮到了實(shí)際問(wèn)題。其緊湊的尺寸,配備帶有 M12 螺紋的小型傳感器頭,即使在狹小的空間內(nèi)也能確保輕松安裝和精確瞄準(zhǔn)。這在空間通常非常寶貴的工業(yè)環(huán)境中尤為重要。
此外,高溫計(jì)支持僅 1 毫秒的快速曝光時(shí)間,可實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速調(diào)整制造過(guò)程。這種快速響應(yīng)時(shí)間對(duì)于保持一致的質(zhì)量和確保生產(chǎn)條件的穩(wěn)定性至關(guān)重要。
這些先進(jìn)功能的結(jié)合使得 Optris CT3ML 成為需要精確溫度控制和快速響應(yīng)的應(yīng)用的選擇。它能夠在有限的安裝空間內(nèi)高效運(yùn)行,同時(shí)提供準(zhǔn)確的溫度讀數(shù),確保最佳性能。Optris CT3ML 能夠滿足高質(zhì)量生產(chǎn)過(guò)程所需的嚴(yán)格溫度要求,這讓人們對(duì)紅外溫度傳感充滿信心。
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