非接觸式量測電池材料厚度 單機實現隔離膜、電極的線上量測

電池材料厚度量測困難的3個原因

隔離膜與電極的厚度不均勻，會直接影響電池的容量、安全性與良率。若選擇錯誤的量測方法，將會導致不良品與損耗。

厚度不均勻直接導致容量不均與內部短路

若電極的塗佈厚度不均勻，會導致活性物質量不一致，進而造成電芯間的容量差異與充放電不均。在隔離膜較薄的地方，正負極會互相接近，增加內部短路、發熱及起火的風險。電極的厚度公差一般在輥壓後以 ±2 至 5 µm 進行管理，因此需要重複精度達 0.1 µm 等級的量測。若無法穩定管理厚度，不良品的流出與報廢損耗將會增加。

接觸式與β線方式在現場的局限性

分厘卡等接觸式量測難以在運行中進行連續量測，且壓在柔軟的塗佈層上會導致變形或刮傷。β線方式雖然是非接觸式，但需要管理放射源、配備合格人員及劃定管制區，導入與營運的門檻極高。因此，業界需要一種能跟上生產速度，且不受法規限制或接觸影響的量測手段。

透明、多層、銅箔製程難以量測

隔離膜與塗佈層呈半透明，一般的位移計無法分離表面與背面的反射，因而產生誤差。集電體也有銅箔、鋁箔的多層結構，需要分層量測厚度。此外，在電池製程中，避免使用銅或銅合金治具的要求，以及乾燥室、塗佈後立即面臨的防爆環境等安裝環境限制，也增加了量測的難度。

電池材料製造的各製程與厚度量測要點

透過掌握從塗佈到疊片的各製程厚度，可及早偵測出不均勻與不良。

1. 1 塗佈（Coating） – 厚度量測①。在集電箔上塗佈活性物質漿料。量測塗佈後立即且乾燥前的總厚度，並即時回饋塗佈量。若使用防爆型感測頭，即使在溶劑環境的乾燥製程前也能進行量測。
2. 2 乾燥 – 使溶劑揮發以固定塗佈層。量測乾燥後的電極厚度，並管理單位面積重量與密度的基準值。
3. 3 輥壓 – 厚度量測②。對電極加壓以提高密度。以雙面夾持方式量測輥壓後的厚度，偵測單側輥輪的偏磨耗或厚度不均。
4. 4 分條、捲繞／疊片 – 厚度量測③。將電極與隔離膜裁切至指定寬度並進行堆疊。以非接觸方式確認隔離膜厚度與疊片後的寬度，保證組裝前的最終品質。

電池材料厚度量測方式比較

根據量測方式的不同，在非接觸性、法規限制、透明體支援以及線上適用性方面存在很大差異。

選擇CL-3000系列的理由

CL-3000系列採用無需進行放射線管理的彩色共焦方式，能以非接觸方式高精度量測隔離膜或塗佈層等透明、多層的電池材料。支援單面與夾持兩種量測，也適用於塗佈後立即量測的防爆環境，以及想要避開銅的製程。在克服β線與接觸式限制的同時，實現線上厚度管理。

支援電池材料厚度量測的CL-3000系列

採用彩色共焦方式，是適合透明、多層、銅箔製程等電池材料厚度量測的同軸位移計。

支援電池材料厚度量測 － CL-3000系列

彩色共焦雷射位移計

透過彩色共焦方式與Quad處理系統，單台即可高精度量測透明、粗糙表面、多層等各種目標物。厚度量測型CL-S015的解析度為0.003 µm、線性度為±0.1 µm（高精度區域）。專用調整治具OP-88864為全不鏽鋼規格，適用於想要避開銅、銅合金的電池製程或乾燥無塵室。透過光軸對齊功能，即使在夾持量測中也能抑制因光軸偏移造成的誤差。防爆型CL-S015EX（支援Zone 0/Division 1）可在塗佈後立即且乾燥前進行總厚度量測。控制器CL-3050最多可同步量測6個感測頭，可一次進行多點、雙面的厚度管理。

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電池材料厚度量測相關諮詢

電池材料厚度量測應用案例

CL-3000系列廣泛應用於隔離膜、電極、塗佈層等各種電池材料的厚度量測。

關於電池材料厚度量測（CL-3000系列）的常見問題

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