극판 두께 측정을 비접촉·인라인으로 실현

왜 극판 두께 측정이 중요한가

용접 검사의 각 기법을 검출 대상·정밀도·속도·비용·자동화 적합성으로 횡단적으로 비교합니다.

배터리 용량 균일화

양극·음극의 활물질 도포량이 극판 두께에 직결됩니다. 두께가 불균일하면 셀별 용량에 편차가 발생하여 모듈 전체의 성능이 가장 약한 셀에 의해 제약을 받습니다. 극판 두께를 전수 인라인으로 측정함으로써 도공 공정의 안정성을 즉시 파악할 수 있습니다.

안전성 확보

활물질 도포 두께가 국소적으로 과도해지면 충방전 시 리튬 석출이 발생하기 쉬워져 내부 단락의 원인이 됩니다. 극판 두께 관리는 EV용 배터리에서 특히 요구 사항이 엄격하여 μm 단위의 품질 보증이 요구됩니다.

수율 향상·비용 절감

오프라인 샘플 발췌 측정에서는 불량 발생 감지가 늦어져 대량의 폐기 손실이 발생합니다. 인라인으로 극판 두께를 실시간 측정하면 이상 발생 시 즉시 피드백할 수 있어 재료 손실을 최소화할 수 있습니다.

배터리 전극 제조 공정과 두께 측정 포인트

극판 두께 측정은 제조 프로세스의 여러 공정에서 실시됩니다. 각 공정에서 측정해야 할 대상과 요구되는 정밀도·속도가 다릅니다.

1. 1 혼련·배합 – 활물질·바인더 도전조제를 혼합
2. 2 도공(코팅) – 두께 측정①. 집전체(박) 위에 슬러리를 도포
3. 3 압연(프레스) – 두께 측정②. 롤 프레스로 목표 밀도까지 압축
4. 4 슬릿·권취 – 원하는 폭으로 재단하여 전극 롤로 권취

극판 두께 측정 방식 비교

극판 두께 측정에는 여러 방식이 존재합니다. 측정 정밀도·속도·비용·유지 보수성을 종합적으로 비교하여 최적의 방식을 선정합니다.

방식 선정 요약

접촉식은 고정도이지만 인라인에는 적합하지 않으며, 프레스 후의 극판에 흠집을 낼 위험이 있습니다. β선식은 인라인 측정 실적이 있지만, 방사선원 관리 비용 및 법적 규제 대응이 부담이 됩니다. 레이저 변위 센서는 비접촉·고속·고정도를 겸비하고 법적 규제도 필요 없기 때문에 신규 라인 구축이나 교체 시 가장 많이 선택되는 방식입니다.

극판 두께 측정에 가장 적합한 제품

KEYENCE에서는 극판 두께 측정에 대응하는 제품을 제공하고 있습니다. 측정 대상 및 공정에 따른 최적의 구성을 제안해 드립니다.

두께 측정에 가장 많이 채택되는 － CL-3000 시리즈

멀티 컬러 레이저 동축 변위 센서

백색 공초점 방식을 통해 극판의 표면 상태(광택·거칠기)에 상관없이 안정적인 두께 측정이 가능합니다. 2대의 센서 헤드로 전극 시트를 사이에 두고 주행 중인 극판의 총 두께를 실시간으로 측정합니다. 온도 변화에 강한 전용 지그를 통해 장시간 안정적인 측정을 실현합니다.

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CL-3000 시리즈 제품 정보는 여기

배터리 제조 라인의 두께 측정 도입 사례

배터리 제조업체 각사의 레이저 변위 센서를 이용한 두께 측정 도입 실적을 소개합니다.

극판 두께 측정 자주 묻는 질문

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