Thermische Überwachung von Slurry und Elektrodenfilm in Lithium-Ionen-Batterien

In-line-Infrarot-Temperaturüberwachung für Elektrodenfolien in der Hochvolumen-Batteriezellfertigung

Ein Infrarot-Pyrometer ist ein ideales Werkzeug zur Überwachung der Folien- und Slurry-Temperatur in der Linie. Allerdings stellt diese Anwendung mehrere Herausforderungen dar, etwa den Umgang mit der Emissivität des Materials, dem niedrigen Temperaturbereich, der Geschwindigkeit und dem begrenzten Raum für den Sensorkopf.

Das aktive Material wird über eine Düse auf eine endlose Metallfolie aufgebracht. Ziel ist es, die Temperatur der sich bewegenden Folie nahe der Düse am Beschichtungspunkt zu messen. Herkömmliche langwellige Pyrometer im Bereich von 8 µm bis 14 µm haben Schwierigkeiten mit dieser Aufgabe, da die dünne Schicht des aktiven Materials eine geringe Emissivität aufweist. Stattdessen ist ein kurzwelliger Infrarotsensor besser geeignet, da er die höhere Emissivität des Materials bei kürzeren Wellenlängen erfassen kann. Viele kurzwellige Infrarotsensoren sind jedoch für höhere Temperaturbereiche ausgelegt, was den benötigten Messbereich von 60 °C bis 80 °C zu einer bemerkenswerten Einschränkung macht.

Darüber hinaus ist der Aufbau der Maschine sehr beengt und verbaut, was eine weitere Challenge darstellt. Der verfügbare Platz zur Installation eines IR-Sensorkopfes ist begrenzt, da das Pyrometer nahe an der bewegten Folie positioniert werden muss, um genaue Messwerte zu erhalten. Dieser enge Installationsraum erfordert ein kompaktes und präzises Infrarot-Pyrometer, um eine effektive Temperaturüberwachung sicherzustellen und die Qualität sowie Konsistenz des Elektrodenbeschichtungsprozesses aufrechtzuerhalten. Diese sorgfältige Überwachung ist entscheidend, um die Gleichmäßigkeit und Viskosität zu erreichen, die für eine hochwertige Batterieproduktion notwendig sind.

In dieser Anwendung ist das Optris CT3ML die ideale Solution für diese Einschränkungen. Das Pyrometer liefert kontinuierlich präzise Temperaturwerte der Folie und ermöglicht eine genaue Überwachung sowie die Aufrechterhaltung stabiler Prozessbedingungen.