隨著全球新能源汽車產業的爆發式增長,鋰電池作為核心動力源,其性能與安全性成為行業競爭的關鍵。據行業數據顯示,2024 年全球鋰電池市場規模突破千億美元,其中電極涂布環節的厚度控制精度直接影響電池能量密度、循環壽命及安全性能,誤差每增加 1 微米,電池容量衰減率可能上升 2%-3%。
在此背景下,激光位移傳感器基于三角測量法實現非接觸式測量,相比傳統接觸式測量(如千分尺、測厚儀),可避免對極片涂層的物理損傷,同時突破速度與精度的雙重限制。光子精密 PDH 系列采用高靈敏度、高分辨率的CMOS芯片,結合獨家動態調光技術,在極片涂布場景中實現了測量性能的全面升級。

一、三大應用場景:
1. 實現涂布厚度 “微米級穩定”
極片涂布過程中,基材張力波動、漿料粘度變化、涂布輥轉速偏差等因素均會導致涂層厚度波動。傳統控制系統依賴 “預設參數 + 定期抽檢”,難以實時響應動態變化,而光子精密 PDH 系列通過 “實時采樣 - 數據反饋 - 參數調節” 閉環機制,構建了全流程精度控制體系:
實時測量:PDH 傳感器以 260kHz 的高頻采樣速率,同步采集極片涂層的 “基材厚度 + 濕膜厚度”,避免單一測量的誤差疊加;
數據處理:搭載自研的上位機軟件PDH-Navigator,實時展示接收光波形,數據輸出延遲≤1ms,同時具備高容量數據存儲功能,最多可存儲120萬個數據點,;
閉環調節:將測量數據實時傳輸至涂布機 PLC 系統,當厚度偏差超過 ±0.1μm 時,自動調節涂布輥壓力(精度 ±0.01N)或漿料流量(精度 ±0.01mL/min),確保涂層厚度一致性誤差≤0.05μm。
應用案例:某頭部鋰電池企業使用 PDH-200 型號后,極片干膜厚度波動范圍從 ±3μm 降至 ±0.8μm,電池容量一致性提升 15%,不良率下降 80%。
2. 質量檢測,提升產品合格率
激光位移傳感器還能對涂布后的極片進行實時質量檢測,包括濕厚和干厚的檢測。傳感器通過測量涂布層的厚度,并與設定的標準進行比較,確保產品質量的一致性和合格率。這種實時檢測機制有助于及時發現并糾正生產過程中的問題,提高產品質量和生產效率。

3. 復雜表面適配:突破 “粗糙表面 + 高速涂布” 測量瓶頸
鋰電池極片表面因漿料顆粒分布(如正極材料 LiCoO?顆粒直徑 5-10μm),常呈現鋸齒狀粗糙結構,且高速涂布(線速度≥80m/min)場景下,傳統傳感器易出現 “數據跳變”。光子精密 PDH 系列通過 “動態光斑 +寬光點 ” 攻克這一難點:
動態光斑技術:PDH 系列可根據極片表面,智能感知物體反射率,動態調整受光時長,確保測量精準無誤。覆蓋250μs~64ms寬范圍采樣周期。經過嚴格的測試和數據對比,調光顆粒度遠超過國外同類產品10倍以上。
寬光點:PDH的擁有小光點型和寬光點型兩種型號,針對粗糙表面的寬光點型可加倍均化粗糙表面影響, 消除顆粒凸起導致的測量誤差;
高速數據處理:PDH系列的260kHz 采樣頻率,可在 80m/min 線速度下,每毫米基材采集 多個數據點,減少消除顆粒凸起導致的測量誤差;
技術突破:在某企業的高速涂布生產線(線速度 100m/min)上,PDH 系列的測量數據穩定性≤0.5%,遠優于行業平均的≥2%。
光子精密 PDH 系列激光位移傳感器通過 “高精度測量 + 動態適配 + 智能算法”,不僅解決了極片涂布機的傳統技術痛點,更推動鋰電池制造從 “被動檢測” 向 “主動控制” 升級。未來,隨著新能源行業的持續發展,PDH 系列將進一步拓展應用邊界,為鋰電池性能突破與產業升級提供核心技術支撐。
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