耳機中的紐扣電池

近年來，隨著電子技術(shù)、5G技術(shù)和人工智能的發(fā)展，全球電子產(chǎn)品趨向智能化、輕薄化、無線互聯(lián)、娛樂化等方向發(fā)展，以TWS（真無線藍牙）耳機、智能手表、智能音箱等為代表的產(chǎn)品創(chuàng)造出新一輪電子消費需求高潮。其中TWS耳機毫無疑問是近年來最受關(guān)注的消費電子產(chǎn)品。

新型耳機用紐扣電池

TWS耳機一般由主控芯片、電池、柔性電路板以及音頻控制器等組成，其中電池成本占比約為10%~20%。以AirpodsPro為例，其整體共含3只電池：兩只耳機和充電倉中各一只，其耳機中的電池為新型可充電式扣式電池。相比其他電子產(chǎn)品而言，TWS耳機中的扣式電池由于是新型可充電式，其加工技術(shù)難度相較傳統(tǒng)一次性扣式電池而言更高，所以價值量更高。

新型可充電式扣式電池因其小巧且可儲能的功能，在消費電子、電腦及周邊、通訊、車載、醫(yī)療、家用、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

扣式電池常稱紐扣電池，指直徑大于高度的小型單顆圓柱電池。紐扣電池分為一次性（不可充電式）和可充電式，一次性（不可充電式）紐扣電池通常以“CR”標識開頭為主，可充電式則多以“LIR”、“ML”或“VL”標識為主。

除開頭兩位英文標識外，電池上還有4位數(shù)字，前兩位是電池的直徑（單位mm），后兩位是電池的高度（單位mm并除以10），例如“CR2032”這個標識代表此紐扣電池的直徑是20mm，高度是3.2mm。

人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷母黝惼絻r電子產(chǎn)品上的紐扣電池多為傳統(tǒng)的一次性（不可充電式），其價格低廉，加工工藝簡單。如今，為滿足消費者對電子產(chǎn)品的高強續(xù)航力、高安全性和個性化需求，各大電池廠商開始逐步制造生產(chǎn)能量密度更高且規(guī)格多樣、材料多樣的新型可充電式紐扣電池。正因如此，新型紐扣電池的加工難度和技術(shù)也在不斷升級，傳統(tǒng)的加工技術(shù)已觸及到新型紐扣電池加工技術(shù)升級的痛點。

新型紐扣電池焊接瞄準“激光”

傳統(tǒng)的紐扣電池加工技術(shù)是用電阻的熱效應(yīng)將焊片與電池殼進行熱熔合而形成焊接的電阻焊。此焊接技術(shù)雖便捷、成本低，但缺點也顯而易見，例如只能用于單一的材料焊接、焊痕不美觀、焊點尺寸不精準且易氧化發(fā)黑、披鋒大等問題，并且在作業(yè)過程中受設(shè)備和人員操作影響因素較大，易出現(xiàn)焊片脫落、焊腳電池電壓下降等影響安全性問題。因此，電阻焊不再適用于有著高質(zhì)量要求的新型紐扣電池的加工。

新型紐扣電池在加工過程中一般是將其應(yīng)用于電路板上，需要在其表面焊接引腳。針對不同電路板的需要，焊接引腳的形式往往各種各樣，同時，新型紐扣電池焊腳較為復雜，電阻焊工藝專業(yè)性不強，現(xiàn)有的電阻焊接技術(shù)無法滿足新型紐扣電池的高質(zhì)量焊接要求，眾多紐扣電池生產(chǎn)商將目光投向激光焊接技術(shù)。

激光焊接技術(shù)能夠滿足紐扣電池的加工技術(shù)多樣性，例如異種材料（不銹鋼、鋁合金、鎳等）焊接、不規(guī)則的焊接軌跡、優(yōu)秀的焊接外觀，牢固的焊縫、更細致的焊接點，以及更精準的定位焊接區(qū)域等。不僅如此，激光焊接還能使產(chǎn)品的一致性高并且降低對電池的傷害性，避免原料的浪費。

聯(lián)贏激光作為精密激光焊接設(shè)備及自動化解決方案的主要供應(yīng)商之一，憑借多年在紐扣電池激光焊接工藝的實戰(zhàn)經(jīng)驗，已成功將紐扣電池焊接工藝從傳統(tǒng)的電阻焊升級到如今的激光焊。激光焊接因其具有更高的能量密度，所以容易達到材料吸收閾值（特別是高反材料，優(yōu)勢更加明顯），可實現(xiàn)多種焊接軌跡圖形。如正弦線形、螺旋線形、螺旋點形等。此外，激光焊接原理與傳統(tǒng)的基于大熔池的焊接原理不同，更加類似于鑲嵌的焊接效果，可獲得更高的焊縫強度，特別是在異種材料焊接上更有優(yōu)勢，可以減少脆性化合物的生成。

為應(yīng)對如今電子產(chǎn)品的高速發(fā)展從而需求量大增的新型紐扣電池市場，聯(lián)贏激光早已陸續(xù)開發(fā)了紐扣電池雙工位極耳焊接臺、紐扣電池鎳片自動焊接臺、紐扣電池驗電貼標機、紐扣電池鋼殼與鎳片焊接設(shè)備等，同時也為多個生產(chǎn)紐扣電池的企業(yè)提供了各類紐扣電池引腳焊接打樣、激光器和自動化焊接設(shè)備方案等。

◆UW紐扣電池設(shè)備·雙工位極耳焊接臺

紐扣電池

該設(shè)備可實現(xiàn)電芯上下料、雙工位自動切換、同一工位實現(xiàn)正反面極耳焊接、激光測距調(diào)整焊接焦距、可焊接點、直線、圓、方形或由弧形組成的任意平面圖形的功能。其焊接精度高、一致性好、不傷基材、拉力強，良率高。

◆UW紐扣電池設(shè)備·驗電貼標機

該設(shè)備可實現(xiàn)電池的電壓、電阻檢測和電池單面貼膠紙功能，并可兼容不同廠商的電池規(guī)格，產(chǎn)能/效率為100/min（根據(jù)電池尺寸大小有所變動）。

◆UW紐扣電池設(shè)備·鎳片自動焊接臺

該設(shè)備用于紐扣電池正反面極耳焊接，工序包括：電池上料、極耳上料、極耳焊接、視覺檢測、電壓檢測、NG下料和成品下線，產(chǎn)能/效率達1000/H。

◆UW紐扣電池設(shè)備·鋼殼與鎳片焊接臺

該設(shè)備可實現(xiàn)自動上下料、自動焊接、自動焊后檢測、NG排料等，能滿足不同焊接材料、不同材料厚度的焊接。如極耳材料為鎳、鋼殼為不銹鋼，極耳厚度為0.15mm、鋼殼厚度為0.15或者0.2mm的焊接，同時滿足多個焊點且焊點極小，點距極小，拉拔力≥30N等焊接要求。

紐扣電池不同引腳

除以上紐扣電池設(shè)備外，紐扣電池自動焊接組裝線可實現(xiàn)自動供料、自動檢測分揀，并通過機械手結(jié)合激光設(shè)備進行紐扣電池焊接、組裝、貼合及全自動電性檢測的全自動生產(chǎn)功能，實現(xiàn)紐扣電池的高質(zhì)量、規(guī)模化、柔性化生產(chǎn)。

根據(jù)Counterpoint研究報告統(tǒng)計，預計2020年全球TWS耳機出貨量較2019年繼續(xù)實現(xiàn)翻倍，2022年更將增長至7億副。在紐扣電池逐漸成為TWS標配的當下，激光加工技術(shù)的未來應(yīng)用值得期待。