如何实现电池极片涂层厚度的亚微米级精度和高速在线检测？【非接触测量】

基于电池涂层基本结构与技术要求

电池，尤其是锂离子电池，其核心部件——电极片，是由金属集流体（如铜箔或铝箔）表面涂覆一层薄薄的活性材料浆料形成的。这层活性材料层，也就是我们常说的“电池涂层”，是电池储存和释放能量的关键。

想象一下，这就像给一块薄而韧的金属板刷上一层功能性的“油漆”。这层“油漆”的厚度、均匀性、致密性等特性直接决定了电池的性能和安全性。如果涂层太薄，电池的能量密度（能储存多少电量）就不足；如果太厚，则可能影响锂离子在涂层内的传输速度，降低充放电效率，甚至增加电池的内阻和发热风险；如果涂层不均匀，电池内部的电流分布就会不平衡，可能导致局部过热，甚至引发安全隐患，就像一面墙壁的油漆刷得厚薄不均，不仅不美观，还可能在使用中出现问题。

因此，对电池涂层厚度的精确控制是电池制造，特别是极片涂布环节的重中之重。它涉及以下几个关键技术要求：

• 高精度： 随着电池能量密度的不断提升，对涂层厚度的公差要求也越来越严苛，通常需要达到微米乃至亚微米级的测量精度，以确保电池容量和性能的一致性。

• 高一致性： 涂层在整个极片上的厚度分布必须高度一致，避免局部过厚或过薄，以保证电芯性能的均匀性和长期循环稳定性。

• 在线与实时性： 在高速运转的电池生产线上，测量设备必须能够实时、快速地获取涂层厚度数据，并及时反馈给生产设备进行调整，以实现闭环控制，降低废品率。

• 非接触性： 电池涂层在干燥前通常比较脆弱，测量过程中必须采用非接触方式，避免对涂层造成任何物理损伤或污染。

• 材料适应性： 电池涂层是多种材料的复合体，其光学和物理特性复杂，测量技术需要能有效应对这种复杂性，确保在不同材料、不同颜色的涂层上都能准确测量。

针对电池涂层相关技术标准简介

为了确保电池产品的质量和性能符合预期，行业内制定了一系列严格的技术标准。在这些标准中，电池涂层的各项参数是评估电池性能、安全性和可靠性的重要依据。

关于电池涂层，通常会关注以下几个核心监测参数及其评价方法：

• 涂层厚度： 这是最直观的物理尺寸参数，指活性材料层在集流体基材上的实际高度。评价方法通常是在线或离线采用非接触式传感器，对极片不同位置进行扫描测量，统计其平均厚度、最大/最小厚度、厚度波动范围以及标准偏差等，以评估其均匀性。

• 面密度： 涂层的面密度是指单位面积上涂覆的活性材料的质量。它直接关系到电池的理论容量。评价方法通常有两种：一是通过已知的涂层密度和测得的涂层厚度进行间接计算；二是在实验室条件下，通过精确称量涂布前后集流体的质量差，再除以涂布面积来直接获得，这种方法精度高但难以在线实时操作。

• 孔隙率： 电池涂层内部并非完全致密，而是具有一定孔隙结构，这对于电解液的浸润和锂离子的传输至关重要。孔隙率定义为涂层中孔隙体积占总体积的百分比。评价方法通常包括压汞法、氮气吸附法等实验室方法，或通过测得的涂层密度与理论密度的差异来估算。

• 结合力： 涂层与集流体之间的结合强度是保证电池长期稳定性和循环寿命的关键。如果结合力不足，涂层在使用中可能脱落，导致电池性能衰减。评价方法通常是采用剥离力测试，如90度或180度剥离法，测量剥离单位宽度涂层所需的力值。

• 均匀性： 涂层的均匀性包含宏观和微观两个层面。宏观均匀性指整个极片上涂层厚度、面密度的分布一致性；微观均匀性则指涂层内部活性物质、导电剂和粘结剂等组分的分布情况。评价方法除了上述厚度、面密度的统计分析外，还可以结合图像分析、X射线断层扫描等技术进行更深入的结构分析。

这些参数的精准测量和严格控制，是确保电池产品符合如GB/T系列等相关国家标准的基础，进而保障电池的高性能和高安全性。

实时监测/检测技术方法

要实现电池涂层厚度的在线高精度测量，避免虚假数据，市场上涌现出多种先进的非接触式检测技术。

市面上各种相关技术方案

• 激光三角测量法

  激光三角测量法的工作原理，可以形象地比喻为我们用眼睛观察一个物体。当激光束以一个固定角度照射到被测物体表面时，会在表面形成一个光斑。如果物体的位置发生变化，反射回来的光斑到达接收器（比如相机）的位置也会相应移动。测量设备通过精准捕捉这个光斑在接收器上的位置变化，并利用预设的几何三角关系，就能反推出物体表面与传感器之间的距离。

  具体工作原理和物理基础：传感器内部，一个激光发射器发出一束线状或点状激光，斜射到被测物体表面。被测表面反射的激光通过一个接收光学系统（如透镜）聚焦到光敏探测器（如CCD或CMOS阵列）上。当被测物体表面距离传感器发生微小变化时，反射光斑在探测器上的位置也会相应移动。通过测量光斑在探测器上的位移量，结合传感器内部光学系统的几何参数，依据三角测量原理，即可精确计算出被测物体表面的距离值。

  其基本几何关系可以简化为：Z = (B * L_f * sin(θ_L)) / (L_f * cos(θ_L) - Y_c)其中，Z是被测物体的距离，B是基线长度（激光器与接收器光轴之间的距离），L_f是接收透镜的焦距，θ_L是激光发射角，Y_c是光斑在探测器上的偏移量。实际系统中会进行精确标定以建立距离与光斑位置的对应关系。

  核心性能参数的典型范围：* 测量精度： 激光测量精度一般为微米级，高端系统可达亚微米级。* 分辨率： 典型分辨率可达到量程的0.01%至0.02%。例如，对于10mm的量程，其最小可分辨的变化量可达1微米。* 测量频率： 测量频率范围广泛，从几百赫兹到几十千赫兹不等，以适应不同的应用需求。* 测量范围： 测量范围从几毫米到几百毫米不等，可根据实际应用选择合适的量程。

  技术方案的优缺点：* 优点： 结构相对简单，成本适中，测量速度快，适合电池生产线上的高速在线测量。对于一般不透明、具有一定散射特性的表面，测量效果良好。通过配置两个传感器进行差分测量（一个测量基材表面，一个测量涂层表面），可以精确获得涂层厚度。* 局限性： 测量结果易受被测物表面颜色、光泽度、粗糙度等光学特性影响，特别是对于透明、高反光或强吸光的表面，测量稳定性和精度可能会下降。物体表面的倾斜角度过大也可能导致测量误差。* 成本考量： 相较于一些更复杂的分析性测量技术，激光三角测量传感器的购置和集成成本相对较低，易于在自动化产线中推广应用。

• X射线荧光法 (XRF)

  X射线荧光法就像是给电池涂层做了一次“元素分析体检”。它通过高能X射线轰击涂层，激发涂层中的特定元素发出自己独特的“荧光”。通过分析这些“荧光”的能量和强度，我们就能知道涂层里含有哪些元素，以及它们的含量，进而推算出涂层的厚度。

  具体工作原理和物理基础：该技术利用X射线源发射高能X射线轰击被测样品。当X射线能量足够高时，能够将样品中原子的内层电子击出，原子处于激发态。处于激发态的原子会通过外层电子填充内层空位，同时发射出具有特定能量的X射线，这些X射线被称为特征X射线荧光。每种元素的特征X射线能量都是独一无二的。通过检测这些特征X射线的能量和强度，可以确定涂层中元素的种类和含量。对于电池电极涂层，例如在铜箔上的正负极涂层，可以通过测量涂层中活性材料所含元素的特征荧光强度，结合基材（如铜、铝）对X射线的吸收效应，来间接计算涂层厚度或面密度。

  基本原理基于X射线的吸收与荧光强度关系：I_F = K * I_0 * (1 - exp(-μ_M * ρ * d)) / (μ_M * ρ)其中，I_F 是特征荧光强度，K 是常数，I_0 是入射X射线强度，μ_M 是涂层材料对X射线的质量吸收系数，ρ 是涂层密度，d 是涂层厚度。通过测量荧光强度I_F，可以反推出涂层厚度d。

  核心性能参数的典型范围：* 测量精度： 测量精度可达到纳米至微米级别，具体取决于应用和样品特性。* 测量范围： 典型涂层厚度测量范围为几十纳米至几十微米。* 测量点尺寸： 测量点尺寸可选，最小可至微米级。* 分析速度： 适用于在线和离线应用，可实现高速测量。

  技术方案的优缺点：* 优点： 非接触、无损测量，可同时测量多层涂层和不同元素的含量，对涂层成分变化敏感。测量稳定可靠，尤其适合元素组成明确且对厚度要求极高的涂层。* 局限性： 无法直接测量物理厚度，而是通过元素含量推算，因此需要精确的材料组成信息和校准。对于元素组成复杂的混合涂层，校准和计算可能更为复杂。涉及X射线，需要一定的辐射安全防护措施。* 成本考量： 设备通常较为昂贵，且涉及放射源的安全管理，运营和维护成本也相对较高。

• 光谱共焦测量法

  光谱共焦测量法可以想象成一个“彩虹探针”。它发出宽带光源（像彩虹一样包含多种颜色的光），通过特殊光学系统，让这些不同颜色的光在不同的空间高度上聚焦。当光束照射到被测物体表面时，只有那些恰好聚焦在物体表面的特定颜色的光，才能高效地反射回传感器。传感器通过检测反射回来的光的颜色，就能精确判断出物体表面与传感器之间的距离。这种方法对于测量透明或半透明材料（如电池隔膜）的上下表面距离，从而获取厚度，非常有效。

  具体工作原理和物理基础：该原理利用宽带光源（包含多种波长的光）通过一个特殊设计的色散透镜系统。这个系统能够将不同波长的光聚焦在不同的轴向高度上，形成一个“光谱焦点阵列”。当光线照射到被测物体表面时，只有那些焦平面恰好落在物体表面上的特定波长的光才会被高效反射回传感器。传感器内部的光谱仪会分析反射光的波长成分，识别出信号最强的波长峰值。由于每个波长对应一个唯一的聚焦深度，通过预先精确标定的波长-距离关系，即可高精度计算出传感器与物体表面之间的距离。对于透明或半透明材料，可以同时检测到来自材料上表面和下表面的反射光波长峰值，从而计算出这两个表面之间的距离，即材料的厚度。

  其核心基于色散原理，通过光学器件将白光分解为光谱，并使不同波长的光聚焦于不同的深度。探测器接收到的反射光波长 λ 与物体表面距离 Z 之间存在函数关系：Z = f(λ)这个函数 f 是通过精确校准建立的。

  核心性能参数的典型范围：* 测量范围： 测量范围从几十微米到几毫米不等，具体取决于传感器头的型号。* 分辨率： 分辨率通常在纳米级别。* 采样频率： 采样频率高，可达50 kHz。* 测量精度： 测量精度可达亚微米级。

  技术方案的优缺点：* 优点： 极高的精度和分辨率，能够测量透明、半透明材料的厚度，对表面反射率、颜色和倾斜度变化不敏感，适用于多种复杂表面。非接触无损测量。* 局限性： 测量范围相对有限，对于某些强吸光材料或极粗糙表面，信号可能较弱。* 成本考量： 设备通常较为昂贵，但其性能优势显著。

• Beta射线测厚法

  Beta射线测厚法的工作原理，可以理解为用一种特殊的“称重”方式来测量涂层。它发射一种叫Beta粒子的小颗粒，这些粒子在穿过涂层时会被一部分“吸收”或“散射”掉。涂层越厚或者其面密度越大，被吸收或散射的Beta粒子就越多。通过测量有多少粒子穿透了涂层（透射法）或者有多少被反射回来（背散射法），就能知道涂层的“轻重”，进而结合材料密度推算出它的厚度。

  具体工作原理和物理基础：该原理利用放射性同位素源（如Sr-90或Kr-85）发射出的Beta粒子（高能电子）。当Beta粒子穿透被测涂层时，其能量会衰减，粒子数量也会减少；或者当Beta粒子撞击涂层表面时，一部分粒子会被散射回来。通过测量穿透涂层后Beta粒子的衰减量（透射法）或背散射的Beta粒子强度（背散射法），可以根据涂层材料的原子序数和密度来计算涂层的面密度。面密度（单位面积上的质量）再结合涂层的已知密度，就可以转换为物理厚度。由于不同材料对Beta粒子的衰减能力不同，此方法特别适用于测量电池电极涂层在集流体上的厚度或面密度。

  透射法的基本关系为：I = I_0 * exp(-μ_m * m)其中，I 是穿透后的Beta粒子强度，I_0 是入射强度，μ_m 是材料的质量吸收系数，m 是面密度（m = ρ * d，其中 ρ 是密度，d 是厚度）。通过测量 I，可以计算 m，进而推导出 d。

  核心性能参数的典型范围：* 测量范围： 测量范围通常为几克/平方米至几百克/平方米的面密度（可转换为厚度）。* 测量精度： 测量精度通常可高达0.1%。* 测量速度： 适用于高速生产线，可进行实时在线测量。* 探头类型： 探头类型可选，以适应不同应用场景。

  技术方案的优缺点：* 优点： 对材料颜色和表面光学特性变化不敏感，测量结果稳定可靠。可直接测量面密度，对于电池电极等复合材料的质量控制具有独特优势。* 局限性： 涉及放射源，需要严格的安全防护和管理，法规限制较多。只能测量面密度，转换为厚度需要已知精确的材料密度，且对薄层或多层结构的分层测量能力有限。* 成本考量： 设备成本相对较高，且涉及放射源的管理成本。

市场主流品牌/产品对比

• 德国菲希尔

  • 采用技术： X射线荧光法 (XRF)

  • 核心性能参数： 德国菲希尔的XRF产品（如FISCHERSCOPE X-RAY XAN系列）能实现纳米至微米级的测量精度，典型测量范围为几十纳米至几十微米的涂层厚度。它支持高速分析，适合在线和离线应用，测量点尺寸可选小至微米级。

  • 应用特点和独特优势： 德国菲希尔是全球领先的涂层厚度测量仪器制造商，在电池电极涂层测量方面提供定制化且高精度的解决方案。其XRF技术支持非接触、无损测量，能同时测量多层涂层和不同元素的含量，测量稳定可靠，是电池行业中对涂层元素组成和厚度进行精确控制的理想选择。

• 英国真尚有

  • 采用技术： 激光三角测量法

  • 核心性能参数： 英国真尚有ZLDS103激光位移传感器，线性度达到±0.05%，分辨率高达0.01%（数字输出），测量频率最高可达9400Hz，并提供10/25/50/100/250/500mm等多种量程选择，以适应不同的测量需求。

  • 应用特点和独特优势： 英国真尚有ZLDS103以其45*30.5*17mm的超紧凑尺寸而著称，非常适合在空间受限的电池自动化生产线中进行安装，实现高速、高精度的在线位移和厚度测量。同时，该传感器提供标准红色半导体激光（660nm波长）以及可选的蓝光或UV半导体激光器（405nm或450nm波长），后者能更好地适应高温物体和有机材料（如电池涂层）的测量需求。此外，其IP67防护等级和出色的抗振动、抗冲击能力，保证了在恶劣工业环境下的长期稳定运行。

• 日本基恩士

  • 采用技术： 光谱共焦测量法

  • 核心性能参数： 日本基恩士CL-3000系列光谱共焦位移传感器分辨率通常在纳米级别（例如CL-L007可达5 nm），测量范围宽广，例如CL-L007可达700 µm，CL-L015可达1500 µm。采样频率高达50 kHz，可实现亚微米级的测量精度。

  • 应用特点和独特优势： 日本基恩士的光谱共焦传感器以其卓越的精度、高速度和稳定性在行业内享有盛誉。该技术特别适合测量透明或半透明材料（如电池隔膜、部分电极涂层）的厚度，能够精确识别材料的上下表面。其非接触、无损的特性使其成为电池生产线中薄膜材料在线厚度检测的理想工具，有助于提升产品一致性。

• 美国恩迪梯技术

  • 采用技术： Beta射线测厚法

  • 核心性能参数： 美国恩迪梯技术的TFG.M系列Beta射线测厚仪能够测量几克/平方米至几百克/平方米的面密度，测量精度高达0.1%。它适用于高速生产线，可进行实时在线测量，并提供多种探头类型以适应不同应用。

  • 应用特点和独特优势： 美国恩迪梯技术在卷材和薄膜行业的在线测量领域积累了深厚经验。其Beta射线技术成熟稳定，对材料的颜色和成分变化不敏感，尤其适合电池电极等复合材料的面密度测量，进而推算涂层厚度。NDC提供完整的测量和控制系统，易于集成到生产线中，有助于稳定生产过程中的面密度和厚度。

• 瑞士泰勒太赫兹

  • 采用技术： 太赫兹时域光谱法 (THz-TDS)

  • 核心性能参数： 瑞士泰勒太赫兹的T-Sense M太赫兹扫描系统提供微米到毫米级的厚度测量范围，分辨率通常在几微米。它具有高速扫描能力，能够集成到在线生产线中。

  • 应用特点和独特优势： 瑞士泰勒太赫兹专注于太赫兹技术，提供先进的无损检测解决方案。太赫兹技术具有穿透非金属材料的独特能力，能够测量不透明或多孔材料内部的多层结构厚度，这对于电池多孔电极涂层、隔膜以及内部粘合剂层的分层厚度测量具有独特优势。它不仅能测量厚度，还能识别材料内部特性，为电池材料的质量控制提供了更深入的视角。

选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

选择合适的电池涂层厚度在线测量设备，就像为电池生产线配备一双“火眼金睛”，需要综合考量多方面指标，确保其能精准、稳定地完成任务。

• 测量精度和分辨率：

  • 实际意义： 精度代表测量结果与真实值之间的符合程度，是衡量测量“准不准”的关键。分辨率则指传感器能检测到的最小厚度变化量，决定了它能“看多细”。对于电池涂层这种微米级的薄膜，高精度和高分辨率是发现细微缺陷、保证电池性能一致性的前提。

  • 对测量效果影响： 精度和分辨率不足会导致测量数据失真，无法有效控制涂层质量，直接影响电池容量、内阻和寿命。

  • 选型建议： 建议精度至少达到被测涂层厚度公差的1/3到1/5。对于高端电池产品，应优先选择亚微米甚至纳米级分辨率的设备。

• 测量频率（响应速度）：

  • 实际意义： 测量频率是指设备每秒能够完成的测量次数。在高速运行的电池极片涂布生产线上，测量频率直接决定了能否实现涂层厚度的全覆盖、实时监控和快速反馈。

  • 对测量效果影响： 测量频率低会导致“漏检”，无法及时发现并纠正生产过程中的异常，可能造成大量不合格品，影响生产效率和良品率。

  • 选型建议： 根据生产线速度和对检测覆盖率的要求，选择合适的测量频率。通常需要几千赫兹甚至几十千赫兹才能满足在线高速检测和闭环控制的需求。

• 测量范围（量程）：

  • 实际意义： 传感器能够有效测量的最大和最小距离/厚度范围。

  • 对测量效果影响： 测量范围过小可能无法覆盖所有可能的涂层厚度变动，或不适应不同型号电池的生产；范围过大则可能以牺牲部分精度为代价。

  • 选型建议： 根据实际电池涂层厚度的设计范围和生产工艺中的允许波动范围来选择合适的量程。并非量程越大越好，合适且聚焦的量程往往能提供更好的精度。

• 线性度：

  • 实际意义： 描述传感器在整个测量范围内，其输出信号与实际输入变化量之间线性关系的准确性。如果线性度差，意味着在不同测量点，相同的厚度变化可能导致不同的输出，使得测量结果不一致，增加了校准的复杂性。

  • 对测量效果影响： 线性度差会造成测量数据的不稳定性和不一致性，需要频繁校准，影响生产效率和数据可靠性。

  • 选型建议： 优先选择线性度高的传感器，以减少系统校准工作量，提高测量数据的准确性和可信度。

• 环境适应性：

  • 实际意义： 电池生产车间环境复杂，可能存在粉尘、湿度、温度波动、机械振动等。传感器的防护等级（如IP67）、工作温度范围以及抗振动冲击能力，决定了其在严苛工业环境下能否长期稳定可靠地工作。

  • 对测量效果影响： 环境适应性差的设备容易出现故障、测量漂移或损坏，导致停机时间增加和维护成本上升。

  • 选型建议： 务必根据生产现场的实际环境条件，选择具备相应防护等级、宽工作温度范围和良好抗振动冲击能力的设备，确保其在恶劣工况下也能提供稳定准确的测量。

• 激光波长选择（针对光学传感器）：

  • 实际意义： 不同的激光波长对不同材料的穿透、吸收和反射特性不同。例如，蓝光或紫外光对有机材料、深色或高对比度表面的测量效果可能优于传统的红光。

  • 对测量效果影响： 错误波长的激光可能导致信号弱、测量不稳定或无法有效穿透涂层，从而产生不准确的数据。

  • 选型建议： 对于电池电极的活性材料（通常是黑色或深色粉末），以及隔膜等有机材料，考虑选用蓝光或紫外激光传感器，可以获得更稳定的信号和更精确的测量结果。

实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

• 问题：虚假数据与精度漂移

  • 原因及影响： 常见原因包括环境光干扰、被测物表面反光特性变化、传感器自身温漂或老化、生产线振动等。这些因素可能导致测量结果不稳定，产生不准确或随时间变化的虚假数据，如果未能及时发现，会导致不合格电池产品流入后续工序。

  • 解决方案和预防措施：

    • 环境光抑制： 优先选用具备抗环境光能力或内置环境光滤波功能的传感器，必要时可为传感器加装物理防护罩。

    • 定期校准： 建立严格的校准周期和流程，使用经过认证的标准样块（如经过计量机构认证的厚度块）对传感器进行定期校准。

    • 数据滤波与统计分析： 在线测量时，在同一区域进行多点采样，并对采集到的数据进行实时统计分析和数字滤波，剔除异常值或毛刺。

    • 温度控制与补偿： 确保传感器工作在稳定的温度环境中，或选择自带温度补偿功能，以减少温漂影响的设备。

    • 防振设计： 在传感器安装时，采取有效的减振措施（如使用减振支架），避免机械振动影响测量稳定性。

• 问题：高速生产线上的测量滞后或漏检

  • 原因及影响： 如果传感器的测量频率不足以跟上电池极片生产线的速度，将无法对所有产品进行全覆盖检测，或导致测量数据反馈滞后。这意味着即使发现问题，也可能已经生产出大量不合格品，造成资源浪费。

  • 解决方案和预防措施：

    • 选择高频传感器： 优先选用测量频率远高于生产线节拍的传感器，确保在高速运动中也能进行足够密集的采样。

    • 优化扫描策略： 结合生产线速度，设计合理的扫描频率和扫描路径，确保涂层关键区域（如边缘、中心）得到有效全覆盖。

    • 集成高速数据处理系统： 配合高速数据采集卡和高性能处理器，实现测量数据的实时分析和快速反馈，支持闭环控制。

• 问题：复杂材料表面的测量困难

  • 原因及影响： 电池涂层通常是多孔、粗糙、颜色不均匀的复合材料（如黑色活性物质），有些表面可能还带有光泽，导致激光信号反射不稳定或衰减严重，影响测量精度和稳定性。

  • 解决方案和预防措施：

    • 选择合适的激光波长： 对于黑色、深色或有机材料涂层，可选用蓝光或紫外（UV）激光传感器，以提高信号穿透性和反射接收效率。

    • 优化传感器安装角度： 调整传感器的入射角和接收角，寻找最佳测量姿态，以减少镜面反射对测量点漂移的影响，或避免散射不足导致信号弱。

    • 多传感器融合： 对于特别复杂的表面，可以考虑采用多传感器交叉测量，或结合不同测量原理的技术进行数据融合和校准。

• 问题：设备集成与维护难度高

  • 原因及影响： 某些大型或复杂的测量系统在集成到现有电池生产线时，可能需要对设备进行大规模改造，且日常维护和故障排除可能需要高度专业化的技能和资源。

  • 解决方案和预防措施：

    • 选择紧凑型设备： 优先选择体积小巧、模块化设计、易于安装的传感器，最大限度减少对现有产线的改造工作。

    • 标准化接口： 选择具有标准化通信接口（如RS232/485、以太网、4-20mA、0-10V）的设备，便于与PLC、DCS或上位机系统进行快速、稳定的连接和数据交换。

    • 易维护设计： 选用具备故障自诊断功能、易于更换部件的设备，并确保供应商提供全面的技术支持和售后服务，降低维护难度和成本。

应用案例分享

• 电池极片在线涂布厚度控制： 在电池正负极片高速涂布线上，激光位移传感器或X射线测厚仪对连续运行的极片进行实时扫描，测量涂层厚度。数据通过控制系统反馈至涂布机，自动调整刮刀间隙或浆料泵速，确保涂层厚度在生产全过程中保持高度一致。例如， 英国真尚有的激光位移传感器以其高速和高精度特性，可应用于此类场景。

• 电池隔膜厚度及缺陷检测： 在电池隔膜生产或分切环节，光谱共焦传感器对透明或半透明的隔膜进行高精度在线厚度测量，同时可以检测是否存在划痕、针孔等物理缺陷。这有助于避免隔膜过薄导致短路，或过厚影响电池能量密度。

• 电芯叠片/卷绕过程中的层间厚度与对齐度检测： 在锂离子电池电芯的叠片或卷绕工序中，利用激光位移传感器或太赫兹扫描系统，实时监测多层材料（如正负极片、隔膜）的总厚度以及层与层之间的相对位置，确保各层材料紧密贴合且精确对齐，避免因层间间隙或错位导致的电池性能下降或安全隐患。