Materiaallaagdetectie in de Batterijproductie

De elektroden van Li-polymeerpouchcellen bestaan uit talrijke, bijzonder dunne elektrodefolies. Bij de samenstelling van de batterij-elementen moet tussen elke anodefolie en kathodefolie een ‘separator’ of isolatielaag worden aangebracht. Tijdens het productieproces worden de op maat gesneden folies met behulp van vacuümgrijpers van de kathode- en anodestapels verwijderd. Nadat ze van de stapels zijn verwijderd, worden de elektrodefolies eerst uitgelijnd op een uitlijningstafel in de machine. Vervolgens worden de folies door een andere grijper opgetild en afwisselend op elkaar gestapeld om het batterijpakket te vormen. Het is van cruciaal belang voor de kwaliteit van de batterijcellen dat de grijper slechts één folie tegelijk oppikt, zodat anodes en kathodes steeds afwisselend worden gestapeld.

De elektrodefolies zijn bijzonder dun. Twee of meer vellen kleven soms aan elkaar. Een automatische controle van de folie op de uitlijningstafel moet op betrouwbare wijze aangeven of er één of meerdere folies op de tafel liggen. Ligt er meer dan één laag op de tafel, of heeft de grijper helemaal geen vel neergelegd, dan moet het stapelproces worden onderbroken en gecorrigeerd. In dit snel verlopend proces moeten folies vlug en op betrouwbare wijze worden gedetecteerd. De detectiesensoren moeten makkelijk kunnen worden geïntegreerd in de machine. De functionaliteit van deze sensoren mag niet worden beïnvloed door trillingen of andere mechanische effecten van de machine.

Een M18-serie dubbelvelsensor detecteert op betrouwbare wijze of er zich geen, één of meerdere elektrodefolies op de uitlijningstafel bevinden. De sensor doet dit op contactloze wijze, om schade aan de gevoelige folies te voorkomen. Dankzij het robuust, ultrasoon meetprincipe wordt het detectieproces niet beïnvloed door de kleur van de vellen, noch door hun reflecterend karakter. De parameters van het meetproces kunnen exact worden aangepast aan de dikte van de flinterdunne vellen met behulp van de eenvoudige teach-in functie. Het apparaat kan makkelijk in het besturingssysteem van de fabriek worden geïntegreerd via IO-Link.

Technische Kenmerken

• Contactloze, ultrasone detectie van meerdere vellen
• Zender-/ontvangerafstand: 20 mm tot 60 mm
• Korte responstijd tot 1,5 ms mogelijk
• Interface: IO-Link 1.1 (spec. 1.1.3)
• Beschermingsgraad: IP65
• Temperatuurbereik: 0 °C tot 60 °C

De dubbelvelsensor is zowel uiterst betrouwbaar als robuust. De IO-Link-interface biedt toegang tot alle sensorinstellingen, alsook alle diagnostische en procesgegevens. De interface bevordert de gedetailleerde analyse van amplitudewaarden en vereenvoudigt de inbedrijfstelling en parametrering van de sensoren. De onmiddellijke detectie van een verkeerde invoer waarborgt de kwaliteit van de afgewerkte batterijcellen.

• Betrouwbaar meetprincipe garandeert dat individuele lagen van dunne elektrodefolies worden gedetecteerd
• Invoer van twee of meer vellen wordt met zekerheid voorkomen
• Eenvoudige teach-in van de materiaalparameters
• Uitgebreide gegevensstroom en eenvoudige integratie met IO-Link