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       TWS 耳機是近幾年科技消費電子市場增速最快的產(chǎn)品之一，其開蓋即連，拿出即用，收納方便的特點擺脫了有線耳機難收納，線易纏繞的問題。并且隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，也賦予了 TWS 耳機如主動降噪、通話降噪、空間音頻、助聽等新的功能，進一步提升用戶體驗。
 

　　TWS 耳機之所以能夠?qū)崿F(xiàn)如此便捷的使用，作為供能器件的電池起到了重要的作用。由于 TWS 耳機的獨特性，產(chǎn)品內(nèi)部電池包括充電盒和兩只耳機。目前充電盒內(nèi)主要采用軟包聚合物鋰離子電池，極少數(shù)采用了圓柱電池;耳機內(nèi)多為軟包電池和鋼殼紐扣電池，還有軟包扣式電池和極少數(shù)的鋼殼針式電池。
 

　　其中，軟包扣式電池是一種介于軟包和鋼殼兩者之間的產(chǎn)品，其圓形的外觀與 TWS 耳機輪廓更為貼合，能夠更有效地利用內(nèi)部空間;同時軟包扣式體積更輕，并且能量密度變化更靈活，能夠更好的適應(yīng)客戶需求。
 

　　我愛音頻網(wǎng)在近期的拆解過程中發(fā)現(xiàn)，軟包扣式電池的應(yīng)用案例在快速提升，大有進入主流趨勢的勢頭。目前市場上也已經(jīng)有許多電池廠商開始推出軟包扣式電池，恒泰科技便是其中的一家。
 

　　恒泰科技 2015 年開始研發(fā)軟包電池，目前已擁有多條全自動生產(chǎn)線，具備 6-8 萬 / 天的設(shè)備能力。此次我愛音頻網(wǎng)就以恒泰科技為例，來詳細為大家介紹一下軟包扣式電池的生產(chǎn)流程，下面就讓我們來一起看看吧 ~
 

　　一、恒泰科技軟包扣式電池介紹
 

　　恒泰科技成立于 2009 年，是業(yè)界領(lǐng)先的微小聚合物鋰離子電池專業(yè)制造商，總部位于惠州仲愷高新區(qū)。恒泰科技一直專注于微小鋰電池行業(yè)，是一家專業(yè)集鋰電自主基礎(chǔ)研發(fā)、應(yīng)用設(shè)計研究、智能制造、全球銷售和服務(wù)于一體的中國國家高新技術(shù)企業(yè)。
 

　　恒泰科技的產(chǎn)品重點應(yīng)用于智能穿戴(耳機、手環(huán)、手表)，汽車遙控鑰匙，同時也服務(wù)于 5G 應(yīng)用、車模、航模、電動工具等便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域。
 

　　恒泰科技是行業(yè)內(nèi)最早開發(fā) TWS 軟包扣式電池的企業(yè)，于 2015 年開始研發(fā)軟包電池替代鋼殼扣式電池的解決方案，在 2016 年初成功開發(fā)出軟包扣式電池并形成了獨創(chuàng)性專利技術(shù)。目前恒泰科技已擁有 6 條軟包扣式電池自動化生產(chǎn)線，每天能夠?qū)崿F(xiàn) 6-8 萬顆電池生產(chǎn)能力，可生產(chǎn)直徑在 8-14 ( mm ) 間全系列軟包扣式電池。
 

　　2022 年規(guī)劃在潼湖新工廠新建產(chǎn)能 20 萬 +/ 天的 TWS 扣式電池生產(chǎn)車間，新工廠建成后恒泰科技軟包扣式電池具備 30 萬 / 天的產(chǎn)能能力，恒泰科技將成為全國 TWS 扣式電池優(yōu)質(zhì)制造商。
 

　　二、恒泰軟包扣式電池軟包扣式電池生產(chǎn)流程
 

　　恒泰科技不斷研究、開發(fā)新興技術(shù)，并應(yīng)用到 TWS 軟包扣式電池中，不斷提升電池的性能和可靠性，提高產(chǎn)品的競爭力，并從研發(fā)、工藝、設(shè)備、品質(zhì)管控等多方面打造全新自動化生產(chǎn)線。
 

　　恒泰科技軟包電池生產(chǎn)工序包括混料、涂布、輥壓、分切、制片 - 卷繞、一次封裝、烘烤、注液、化成、二次封裝、分容、老化和 K 值測試一系列流程，每一過程均實時對接 MES 系統(tǒng)，全程質(zhì)量可控，后續(xù)可追溯。
 

　　配料：
 

　　配料工序是軟包扣式電池生產(chǎn)品第一步工序，正負(fù)極分別將對應(yīng)活性物質(zhì)粘合高分子材料溶劑，在密閉真空容器內(nèi)，通過高速攪拌充分分散溶合成粘度值合適的漿料。
 

 

　　恒泰科技自動送料攪拌設(shè)備是針對 Minicell 特點研發(fā)定制化的自動化設(shè)備，實現(xiàn)了無接觸式密閉空間的配料、管道輸送以及制漿，經(jīng)過三道除磁過濾輸送至擠壓涂布機頭。全程對接 MES 系統(tǒng)實時監(jiān)控與管理 。
 

　　密閉空間混料不會產(chǎn)生粉塵，可保證混料車間的 10 萬級潔凈度要求;四級金屬除磁，可有效去除磁性物質(zhì)，防止磁性物質(zhì)混入造成電池短路低壓不良，在線實時計量及自動錄入 MES，可確保漿料的穩(wěn)定性和追溯性。
 

　　涂布：
 

　　涂布是將上一道工序中攪拌的正負(fù)極漿料均勻涂敷在鋁箔 / 銅箔集流體上，并烘干成電池極片。
 

　　擠壓涂布機
 

　　18 米懸浮烘烤箱
 

　　恒泰科技擠壓涂布機采用三菱進口擠壓模頭，懸浮無接觸式均勻恒溫區(qū)烘烤，可避免極片與滾輪摩擦帶入金屬碎屑;最小涂布間隙可達到 3mm，涂布上下面對齊度可達到<1mm，最大利用涂布尺寸，提升電池的能量密度。

 

　　涂布工序配置了先進的面密度在線檢測儀，實現(xiàn)全程動態(tài)監(jiān)控面密度保證涂布的一致性，提升制程設(shè)計能力和能量密度，數(shù)據(jù)自動上傳 MES 系統(tǒng)進行實時監(jiān)控與管理。
 

　　輥壓：
 

　　輥壓是將烘干后的電池極片通過高強硬度與極大壓強的圓柱鋼輥進行壓實，從而提高極片單位體積下的能量密度。
 

　　輥壓工序采用中鋼原廠鋼輥，輥徑 600mm，并配置先進的在線厚度檢測儀，實現(xiàn)全程動態(tài)監(jiān)控極片厚度，確保極片厚度的一致性，提升電池的設(shè)計能力和能量密度。
 

 

　　同步實現(xiàn)料區(qū)延展后長度檢測，自動錄入 MES 系統(tǒng)，確保產(chǎn)品的追溯性。
 

　　分切：
 

　　將壓實好的極片按照電池所需要的尺寸進行切割分片。

 

　　恒泰采用行業(yè)內(nèi)先進的扣式電池自動分條機，采用懸空鎢鋼刀，具備除磁及除塵功能，可分切 2.5mm-10mm 寬極片，毛刺控制可達到小于 5 微米，確保極片的穩(wěn)定性。通過 MES 系統(tǒng)，對刀具壽命進行監(jiān)控及管理。
 

　　制片卷繞：
 

　　通過高頻超聲波焊接，將電池的導(dǎo)電極耳焊接在極片上，并對應(yīng)貼膠進行絕緣處理。正 / 負(fù)極片與隔膜層疊對齊后，再通過卷繞形成一個電芯芯體。

 

　　恒泰聯(lián)合設(shè)備廠商研發(fā)、定制了的扣式電池自動制片卷繞一體機，能實現(xiàn)自動點焊、貼膠，卷繞及短路測試，并具備除磁、除塵、極片糾偏，以及在線 CCD 外觀檢測和對齊度檢測等各項功能。能夠確保產(chǎn)品的一致性和可靠性數(shù)據(jù)檢測，并同步對接 MES。
 

　　一次封裝：
 

　　將卷芯與鋁塑膜通過設(shè)備成型熱封成為電池原形，到這里一顆軟包扣式電池的初步外觀就基本成型了。

 

　　恒泰科技定制自動卷芯與包裝膜封裝一體設(shè)備，公司車間已經(jīng)實現(xiàn)卷芯封裝全自動化作業(yè)。恒泰一次封裝工序除了自動熱封功能，還具備自動噴碼、自動掃碼稱重以及自動短路測試功能，數(shù)據(jù)可自動上傳 MES 系統(tǒng)、通過條碼可進行數(shù)據(jù)追溯。
 

　　烘烤：
 

　　通過在真空負(fù)壓狀態(tài)下，加溫至水對應(yīng)的沸點以上且對其他固體材料沒有任何影響，去除電芯內(nèi)極微量的水分，使電池內(nèi)部水分控制在 120PPM 以內(nèi)，提升電池的性能。

 

　　恒泰科技烘烤除水執(zhí)行嚴(yán)格的低濕環(huán)境與高真空度要求，配置了定點測量水分測試儀。也同步對接 MES。
 

　　注液：
 

　　然后再通過電動泵定量注入電解液至電芯內(nèi)部。鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰電子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。
 

 

　　恒泰結(jié)合扣式電池生產(chǎn)工藝，定制出扣式電池自動注液機，具有自動注液、自動封裝、自動掃碼稱重功能，數(shù)據(jù)可自動上傳 MES 系統(tǒng)，透過電池二維碼可以追溯一對一數(shù)據(jù)。
 

　　化成：
 

　　化成是將電芯激活的過程，通過專用的充電設(shè)備對電池進行加熱加壓實現(xiàn)恒流 / 恒壓充電，激活電池。

 

　　恒泰科技化成工藝均為帶載具上料，點對點單只獨立充電，分層熱壓方式化成，保證電池界面形成穩(wěn)定，并保證電池厚度尺寸一致性，同步過程數(shù)據(jù)對接 MES。
 

　　二次封裝：
 

　　二次封裝是將充電化成后的電池進行切邊，然后壓花折邊成形，一塊軟包扣式電池正式誕生。

 

　　恒泰聯(lián)合設(shè)備廠商開發(fā)、共同創(chuàng)新定制出全自動二封設(shè)備，可自動抽氣封裝、可自動邊電壓測試、自動稱重、自動壓花折邊，數(shù)據(jù)可自動上傳 MES 系統(tǒng)，透過電池二維碼可以追溯一對一數(shù)據(jù)。
 

　　分容：
 

　　分容是對電池按照技術(shù)參數(shù)要求執(zhí)行充電 / 放電持續(xù)運行，測量電池的有效電量。
 

 

　　恒泰采用托盤式高精度分容柜，大大提升上柜的效率。分容柜配置了先進的掃碼登錄系統(tǒng)，分容數(shù)據(jù)可自動上傳 MES 系統(tǒng)，可和電池二維碼一一對應(yīng)容量數(shù)據(jù)，并進行追溯。
 

　　老化：
 

　　老化是分容下柜后的電池，通過在高溫與常溫相結(jié)合的環(huán)境下實現(xiàn)加速分選出不良電池。
 

　　老化工序直接采用恒溫恒濕箱執(zhí)行，在極為嚴(yán)苛的環(huán)境下充分檢驗電池的密封性與膨脹率水平。
 

　　K 值測試：
 

　　K 值測試是對應(yīng)進行不同時間點電池電壓測量值的變化率，快速評判電池電壓穩(wěn)定性的一個指標(biāo)。
 

　　恒泰科技 OCV 測試線采用的測試儀器為日本日置 3560 精密電壓內(nèi)阻測試儀。配置了自動掃描登錄數(shù)據(jù)系統(tǒng)，配置了 K 值計算分選系統(tǒng)，數(shù)據(jù)對接 MES。
 

　　通過以上從來料加工、到涂布輥壓、再到分切卷片成為電芯芯體，然后封裝注液激活，最后再經(jīng)過美化外觀和多項測試，一塊軟包扣式電池正式誕生。剩下的就是要憑借緣分，看能夠與哪些小伙伴共同組成 TWS 耳機完整體，為 TWS 耳機各項功能提供能量。
 

　　三、我愛音頻網(wǎng)總結(jié)
 

　　TWS 耳機銷量的穩(wěn)定增長，帶動了眾多相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，電池作為其中重要的供能器件也在不斷的升級，電池容量、能量密度、安全性等多方面的提升，為終端產(chǎn)品 TWS 耳機提供了更加持久的續(xù)航和更快的充電速度。
 

　　軟包扣式電池是近兩年隨著鋼殼扣式電池專利問題愈演愈烈后，開始逐漸在 TWS 耳機市場應(yīng)用的一種電池形態(tài)。其能夠更有效地利用 TWS 耳機內(nèi)部空間，膨脹率也相對較低;體積更輕，能量密度更加靈活，但同時膨脹率相對更高，生產(chǎn)過程中也更易導(dǎo)致受損。
 

　　恒泰科技是行業(yè)內(nèi)開發(fā) TWS 耳機軟包扣式電池最早的電池廠商，經(jīng)過多年的研發(fā)，建立了一整套完整的生產(chǎn)流程，從研發(fā)、工藝、設(shè)備、品質(zhì)管控等多方面打造了全新自動化生產(chǎn)線。
 

　　從恒泰科技軟包扣式電池生產(chǎn)流程我們可以了解到，恒泰產(chǎn)線結(jié)合扣式電池生產(chǎn)工藝、研發(fā)定制出先進的、完美匹配扣式電池生產(chǎn)的自動化設(shè)備，從而確保電池的穩(wěn)定性和一致性。