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所属分类:行业解决方案

发布日期:2022-07-11 14:49:59

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  随着5G技术、电子技术和人工智能的日益发展,电子产品越来越趋向于智能化、无线互联、娱乐化、轻薄化等方向发展,以智能手表、智能音箱、TWS(真无线蓝牙)耳机等为代表的产品创造出了新一轮的电子消费需求的高潮。其中,TWS耳机是近年来比较关注的电子产品。
  

  1.新型耳机采用纽扣电池

  
  TWS耳机一般由主控芯片、柔性电路板、电池和音频控制器等组成,电池约占10%~20%成本。比如AirpodsPro,其中一共有3只电池:充电仓和两只耳机中各一只,耳机中的电池是新型可充电式扣式电池。与其他电子产品不同的是,TWS耳机中的扣式电池因为是新型的可充电式,加工技术难度相比传统的一次性扣式电池稍高,所以成本就会更高一些。
  
  新型的可充电式扣式电池体积小、可储能,在消费电子、电脑及周边、车载、通讯、物联网(IoT)等行业也被广泛的应用。扣式电池又叫纽扣电池,因为它的直径大于高度,是一种小型的单颗圆柱电池。纽扣电池分为一次性的和可充电式的,一次性纽扣电池大多以“CR”标识开头,可充电式的通常是“ML”、“LIR”者或“VL”。除了开头的两位英文的标识之外,还有4位数字,前两位代表电池的直径,后两位代表电池的高度,比如“CR2032”代表这个电池的直径为20mm,高度为3.2mm。
  
  生活中常见的平价电子产品上的纽扣电池大多采用的是传统的一次性电池,一次性的纽扣电池价格比较低,加工的工艺比较简单。现在,随着消费者对电子产品的个性化、高强续航力和高安全性的需求,新型纽扣电池的技术和加工难度也在不断地升级。
  

  2.激光焊接在纽扣电池的应用

  
  纽扣电池传统的加工技术是将焊片与电池壳用电阻的热效应进行热熔合而形成焊接的电阻焊。这种焊接技术虽然方便、成本低,但存在焊痕不美观、焊点尺寸不准确、只能用于单一的材料焊接、披锋大而且容易氧化发黑等问题,在操作的过程中容易出现焊脚电池电压下降、焊片脱落等问题。所以电阻焊不再适用于对质量有着较高要求的新型纽扣电池的加工。
  
  一般在加工过程中是把新型纽扣电池应用在电路板上,需要在电池的表面焊接上引脚。焊接引脚针对不同电路板的不同需要,也有着不同的形式。但是新型纽扣电池上的焊脚比较复杂,目前掌握的电阻焊接技术没有办法满足新型纽扣电池对焊接的高质量要求,所以大部分纽扣电池的生产厂商把目光投向了激光焊接技术。
  
  激光焊接技术可以满足纽扣电池对加工技术多样性的需求,比如不规则的焊接轨迹、异种材料(铝合金、不锈钢、镍等)焊接、较好的焊接外观、细致的焊接点和牢固的焊缝等,对焊接区域的定位更准。还令产品的一致性高,降低了对电池的伤害性,避免浪费原料。
  

  3.解决方案

  
  作为精密激光焊接设备和自动化解决方案的供应商,晖耀激光凭借多年在纽扣电池激光焊接工艺的实战经验,已经成功的把纽扣电池的焊接工艺从电阻焊升级到了激光焊。激光焊接有更高的能量密度,容易达到材料吸收阈值(特别是高反材料,优势更加明显),可以实现多种焊接轨迹图形。比如螺旋线形、螺旋点形、正弦线形等。另外,激光焊接原理与传统的大熔池的焊接原理不同,更偏向于镶嵌的焊接效果,能有更好的焊缝强度,特别是在异种材料焊接上,能够减少生成脆性化合物。
  
  目前电子产品在快速发展,对新型纽扣电池的需求量也大增,晖耀激光早已陆续开发了纽扣电池镍片自动焊接台、纽扣电池双工位极耳焊接台、纽扣电池钢壳和镍片焊接设备等技术,也为生产纽扣电池的企业提供了各类纽扣电池引脚焊接的打样、激光器和自动化焊接设备方案等。
  
  ◆HY纽扣电池设备·镍片自动焊接台
  
  极耳焊接,用于纽扣电池的正反面,工序为:电池上料、极耳上料、极耳焊接、视觉检测、电压检测、NG下料和成品下线,产能/效率达1000/H。
  
  ◆HY纽扣电池设备·钢壳与镍片焊接台
  
  该设备可实现自动焊接、自动上下料、自动焊后检测、NG排料等过程,可以满足不同的材料和厚度的焊接。还可以满足多个焊点、焊点和间都距很小,拉拔力≥30N等方面的焊接要求。
  
  除了上述的纽扣电池设备外,纽扣电池自动焊接组装线可以实现自动供料、自动检测分拣,并且由机械手和激光设备进行电池的焊接、组装、贴合和全自动电性检测的全自动生产功能,实现纽扣电池的规模化、柔性化和高质量的生产。
  
  根据Counterpoint研究报告显示,预计2020年全球TWS耳机出货量比2019年继续实现翻倍,2022年更将增长至7亿副。在纽扣电池逐渐成为TWS的标配的当下,激光加工技术的应用未来可期。
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