TWS 耳機(jī)是近幾年科技消費(fèi)電子市場(chǎng)增速最快的產(chǎn)品之一，其開(kāi)蓋即連，拿出即用，收納方便的特點(diǎn)擺脫了有線耳機(jī)難收納，線易纏繞的問(wèn)題。并且隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，也賦予了 TWS 耳機(jī)如主動(dòng)降噪、通話降噪、空間音頻、助聽(tīng)等新的功能，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。
 

　　TWS 耳機(jī)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(jī)的獨(dú)特性，產(chǎn)品內(nèi)部電池包括充電盒和兩只耳機(jī)。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(jī)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(jī)輪廓更為貼合，能夠更有效地利用內(nèi)部空間;同時(shí)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(ài)音頻網(wǎng)在近期的拆解過(guò)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(jìn)入主流趨勢(shì)的勢(shì)頭。目前市場(chǎng)上也已經(jīng)有許多電池廠商開(kāi)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(kāi)始研發(fā)軟包電池，目前已擁有多條全自動(dòng)生產(chǎn)線，具備 6-8 萬(wàn) / 天的設(shè)備能力。此次我愛(ài)音頻網(wǎng)就以恒泰科技為例，來(lái)詳細(xì)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(lái)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(jì)研究、智能制造、全球銷售和服務(wù)于一體的中國(guó)國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。
 

　　恒泰科技的產(chǎn)品重點(diǎn)應(yīng)用于智能穿戴(耳機(jī)、手環(huán)、手表)，汽車遙控鑰匙，同時(shí)也服務(wù)于 5G 應(yīng)用、車模、航模、電動(dòng)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(kāi)發(fā) TWS 軟包扣式電池的企業(yè)，于 2015 年開(kāi)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(kāi)發(fā)出軟包扣式電池并形成了獨(dú)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(dòng)化生產(chǎn)線，每天能夠?qū)崿F(xiàn) 6-8 萬(wàn)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(wàn) +/ 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(wàn) / 天的產(chǎn)能能力，恒泰科技將成為全國(guó) 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(kāi)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(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(cè)試一系列流程，每一過(guò)程均實(shí)時(shí)對(duì)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(duì)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(guò)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(dòng)送料攪拌設(shè)備是針對(duì) Minicell 特點(diǎn)研發(fā)定制化的自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸式密閉空間的配料、管道輸送以及制漿，經(jīng)過(guò)三道除磁過(guò)濾輸送至擠壓涂布機(jī)頭。全程對(duì)接 MES 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理 。
 

　　密閉空間混料不會(huì)產(chǎn)生粉塵，可保證混料車間的 10 萬(wàn)級(jí)潔凈度要求;四級(jí)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(shí)時(shí)計(jì)量及自動(dòng)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(jī)
 

　　18 米懸浮烘烤箱
 

　　恒泰科技擠壓涂布機(jī)采用三菱進(jìn)口擠壓模頭，懸浮無(wú)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(dá)到 3mm，涂布上下面對(duì)齊度可達(dá)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(jìn)的面密度在線檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)全程動(dòng)態(tài)監(jiān)控面密度保證涂布的一致性，提升制程設(shè)計(jì)能力和能量密度，數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳 MES 系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。
 

　　輥壓：
 

　　輥壓是將烘干后的電池極片通過(guò)高強(qiáng)硬度與極大壓強(qiáng)的圓柱鋼輥進(jìn)行壓實(shí)，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(jìn)的在線厚度檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)全程動(dòng)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(jì)能力和能量密度。
 

 

　　同步實(shí)現(xiàn)料區(qū)延展后長(zhǎng)度檢測(cè)，自動(dòng)錄入 MES 系統(tǒng)，確保產(chǎn)品的追溯性。
 

　　分切：
 

　　將壓實(shí)好的極片按照電池所需要的尺寸進(jìn)行切割分片。

 

　　恒泰采用行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的扣式電池自動(dòng)分條機(jī)，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(dá)到小于 5 微米，確保極片的穩(wěn)定性。通過(guò) MES 系統(tǒng)，對(duì)刀具壽命進(jìn)行監(jiān)控及管理。
 

　　制片卷繞：
 

　　通過(guò)高頻超聲波焊接，將電池的導(dǎo)電極耳焊接在極片上，并對(duì)應(yīng)貼膠進(jìn)行絕緣處理。正 / 負(fù)極片與隔膜層疊對(duì)齊后，再通過(guò)卷繞形成一個(gè)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(dòng)制片卷繞一體機(jī)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)焊、貼膠，卷繞及短路測(cè)試，并具備除磁、除塵、極片糾偏，以及在線 CCD 外觀檢測(cè)和對(duì)齊度檢測(cè)等各項(xiàng)功能。能夠確保產(chǎn)品的一致性和可靠性數(shù)據(jù)檢測(cè)，并同步對(duì)接 MES。
 

　　一次封裝：
 

　　將卷芯與鋁塑膜通過(guò)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(dòng)卷芯與包裝膜封裝一體設(shè)備，公司車間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)卷芯封裝全自動(dòng)化作業(yè)。恒泰一次封裝工序除了自動(dòng)熱封功能，還具備自動(dòng)噴碼、自動(dòng)掃碼稱重以及自動(dòng)短路測(cè)試功能，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳 MES 系統(tǒng)、通過(guò)條碼可進(jìn)行數(shù)據(jù)追溯。
 

　　烘烤：
 

　　通過(guò)在真空負(fù)壓狀態(tài)下，加溫至水對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)以上且對(duì)其他固體材料沒(méi)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(diǎn)測(cè)量水分測(cè)試儀。也同步對(duì)接 MES。
 

　　注液：
 

　　然后再通過(guò)電動(dòng)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(jī)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(diǎn)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(dòng)注液機(jī)，具有自動(dòng)注液、自動(dòng)封裝、自動(dòng)掃碼稱重功能，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳 MES 系統(tǒng)，透過(guò)電池二維碼可以追溯一對(duì)一數(shù)據(jù)。
 

　　化成：
 

　　化成是將電芯激活的過(guò)程，通過(guò)專用的充電設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行加熱加壓實(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)單只獨(dú)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(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)接 MES。
 

　　二次封裝：
 

　　二次封裝是將充電化成后的電池進(jìn)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(kāi)發(fā)、共同創(chuàng)新定制出全自動(dòng)二封設(shè)備，可自動(dòng)抽氣封裝、可自動(dòng)邊電壓測(cè)試、自動(dòng)稱重、自動(dòng)壓花折邊，數(shù)據(jù)可自動(dòng)上傳 MES 系統(tǒng)，透過(guò)電池二維碼可以追溯一對(duì)一數(shù)據(jù)。
 

　　分容：
 

　　分容是對(duì)電池按照技術(shù)參數(shù)要求執(zhí)行充電 / 放電持續(xù)運(yùn)行，測(cè)量電池的有效電量。
 

 

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

　　老化：
 

　　老化是分容下柜后的電池，通過(guò)在高溫與常溫相結(jié)合的環(huán)境下實(shí)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(yàn)電池的密封性與膨脹率水平。
 

　　K 值測(cè)試：
 

　　K 值測(cè)試是對(duì)應(yīng)進(jìn)行不同時(shí)間點(diǎn)電池電壓測(cè)量值的變化率，快速評(píng)判電池電壓穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)。
 

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

　　通過(guò)以上從來(lái)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(guò)美化外觀和多項(xiàng)測(cè)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(jī)完整體，為 TWS 耳機(jī)各項(xiàng)功能提供能量。
 

　　三、我愛(ài)音頻網(wǎng)總結(jié)
 

　　TWS 耳機(jī)銷量的穩(wěn)定增長(zhǎng)，帶動(dòng)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(jí)，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(jī)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(wèn)題愈演愈烈后，開(kāi)始逐漸在 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用的一種電池形態(tài)。其能夠更有效地利用 TWS 耳機(jī)內(nèi)部空間，膨脹率也相對(duì)較低;體積更輕，能量密度更加靈活，但同時(shí)膨脹率相對(duì)更高，生產(chǎn)過(guò)程中也更易導(dǎo)致受損。
 

　　恒泰科技是行業(yè)內(nèi)開(kāi)發(fā) TWS 耳機(jī)軟包扣式電池最早的電池廠商，經(jīng)過(guò)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(dòng)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(jìn)的、完美匹配扣式電池生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備，從而確保電池的穩(wěn)定性和一致性。