揭秘纽扣电池激光焊接,助力智能穿戴时代

发布时间:2022.09.19
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近几年,随着TWS耳机爆火之后,具备高强续航力、高安全性和个性化等优势的新型可充电式纽扣电池在TWS耳机、智能手表、智能眼镜、智能音箱等各种小型穿戴设备受到空前欢迎。
纽扣电池(button cell )也称扣式电池,最大优势是一致性好,不会在充放电循环中出现鼓胀问题,可以设置更大的电池容量以及直接贴合到PCB板。新型可充电式纽扣电池实现快充技术、满足某些特种应用设备需求,不仅对环境友好,还可以重复充电使用。



随着3C电子行业纵深发展,客户对电池安全性提出更高要求,随之而来在生产工艺、产线装备上也提出了更高的要求。传统焊接加工技术很难达到新型纽扣电池的高标准焊接指标,相比之下,激光焊接技术能够满足纽扣电池的加工技术多样性。
如异种材料(不锈钢、铝合金、铜、镍等)焊接、不规则焊接轨迹、更细致的焊接点以及更精准的定位焊接区域等,不仅提高产品焊接一致性,还降低焊接过程中对电池造成伤害,是目前纽扣电池最佳焊接工艺方式。



纽扣电池激光应用工序

1.壳体与盖板:纽扣钢壳体激光蚀刻;
2.电芯段:卷芯正负极与壳盖焊接、壳盖与壳体激光焊接、密封钉焊接;
3.模组PACK段:电芯筛选、侧边贴胶、正负极焊接、焊后检测、尺寸检测、上下面胶纸、气密性检测、下料分选等。

纽扣电池焊接及装配智造难点

卷芯正负极与壳盖焊接时,铜材导电性好,但是高反光材料,对激光吸收率很低,加上材料极薄,在受热区域面积过大、受热时间过长或者激光功率密度不够的情况下,极易变形,造成焊接不良。
顶盖密封焊接时,纽扣电池壳体与盖板连接处加工后厚度仅0.1mm,传统焊接无法实现。激光焊接功率过大将直接击穿电池壳,伤到内部电芯且材料极易变形,功率小则无法形成熔池达到焊接目的。
引脚与成品电池通常以叠加方式穿透焊接来实现。在执行这道焊接工序时,电池已经封装完成,且电池内部注有电解液,如果焊接工艺不稳定,很容易导致内部隔膜焊坏造成短路,或者电池外壳焊穿,导致电解液外流、虚焊、过焊等不良现象。
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