如何测量EV电池中的介电分离器厚度

国际能源机构预测那么多达1.25亿电动车（EVS）将在2030年到达这条路。在这些电动汽车，卡车和公共汽车的核心是锂离子（锂离子）电池，一种高电平的可充电电池能量密度和低自放电。锂离子电池中的板由锂化合物组成，该锂化合物施加到铜板基板（阴极）或铝基基板（阳极）上。反过来，这两个板通过介电分离器分开。

EV电池中的所有层都非常薄。实际上，阴极和阳极板厚约为100至200μm。介电分离器也非常薄，但它由相对廉价的材料制成，如聚乙烯。相比之下，具有专业结构的阴极相对昂贵。无论如何，EV电池包括总EV成本的重要部分，大约40％的2018年TESLA模型3的价格根据一个来源。

从成本到电容

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如果用于电池的电介质分离器，则材料浪费的成本并不是特别显着。但是，抄写整个EV电池，因为板块统计或太薄是昂贵的。在EV电池生产过程中，阴极板，阳极板和介电分离器在一起。由此产生的三明治需要适应有限的空间。鉴于厚电极有助于最大限度地提高电池性能，这是一个过于厚的介电分离器特别是不希望的。

除了每个板的厚度外，EV电池制造商还需要高度精度。如今，阴极板或阳极板的容差小于10微米。然而，制造商现在正在寻求1微米的准确性。它们还要求介电分离器的厚度测量更高的精度。然而，传统的测量方法无法测量极薄的EV电池板并达到所需的精度。

幸运的是，电容厚度测量提供了解决方案。在基本术语中，在电容探测和目标表面之间形成的电容随着这两个表面之间的距离（间隙）而变化。所列电容位移传感器已知用于精确测量导电材料，但还可以提供薄，非导电材料的精确厚度测量，例如玻璃，蓝宝石，塑料和聚合物如聚乙烯，用于介电分离器。

两种电容测量方法

MTI的数字累积系统使用电容探头和放大器将高度可靠的电容电场测量（位移）转换为高精度的24位数字读数以准确地测量厚度。重要的是，该系统提供了测量绝缘或非导电材料厚度的内置能力。其直接转换方法消除了与传统的模拟放大器相关联的误差，以获得厚度或步长测量。

MTI的电容探头发出通过绝缘材料的电场。该绝缘材料的介电常数改变该领域。为了测量厚度，电容系统必须通过校准程序与被测材料进行校准程序来占用不同的介电常数。只要电介质常数不会改变，校准保持一致。

通过数字累积，有两种方法可以测量EV电池中的电池板（胶片）的厚度。第一种方法如果基板可以接地，如果它不能，则使用两个单端探针。如果不能。第二种方法将电池板/薄膜定位在辊上，并且定位两个探针以测量膜台高度。MTI应用笔记，两种测量电池板厚度的方法，描述了两种方法。

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