激光錫焊工藝在新型紐扣電池中的應用

新型紐扣電池的激光自動焊錫應用

傳統(tǒng)的紐扣電池加工技術(shù)是用電阻的熱效應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、焊點尺寸不精細且易氧化發(fā)黑、披鋒大等問題

電池的出現(xiàn)時間可能比我們印象中的要早得多的多，甚至可以追溯到兩千多年前中東地區(qū)的帕提亞王國。當時人們使用一個裝滿了醋的陶罐，罐中固定一根包裹著銅的鐵棒，就可以產(chǎn)生幾伏的電壓，這也是目前記載較早的電池發(fā)明。如今電池的種類多種多樣，包括鋰電池、蓄電池、5號電池或7號電池等等，如今松盛光電要介紹的是一種新型的紐扣電池的激光焊接應用。

以近年來較受關(guān)注的消費電子產(chǎn)品TWS(真無線藍牙)耳機、智能手表、智能音箱等為象征，紐扣電池一般由主控芯片、電池、柔性電路板以及控制器等組成，其中電池成本占比約為10%～20%。以Airpods Pro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。

傳統(tǒng)的紐扣電池加工技術(shù)是用電阻的熱效應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、焊點尺寸不精細且易氧化發(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，針對現(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細的定位焊接區(qū)域等。不單如此，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。

新型紐扣電池的激光焊接工藝優(yōu)勢如下：

1.更高的能量密度，更容易達到材料吸收閾值(特別是高反材料，優(yōu)勢更加明顯);

2.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;

3.焊斑更小、焊縫深寬比更大，相同焊點大小情況下可獲得更大的接觸面積，焊縫強度和拉力更大;

4.較高的功率密度。其焊接原理與傳統(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，松盛光電已陸續(xù)開發(fā)了紐扣電池雙工位焊接臺、紐扣電池柔性電路板自動焊接臺等焊錫設(shè)備，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、激光器和自動化焊錫設(shè)備方案。