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TWS耳机软包扣式电池生产流程详解

2021-10-09 我爱音频网 阅读:
由于TWS耳机的独特性,产品内部电池包括充电盒和两只耳机。目前充电盒内主要采用软包聚合物锂离子电池,极少数采用了圆柱电池;耳机内多为软包电池和钢壳纽扣电池,还有软包扣式电池和极少数的钢壳针式电池。本文就以恒泰科技为例,来详细为大家介绍一下软包扣式电池的生产流程,下面就让我们来一起看看吧~

TWS耳机是近几年科技消费电子市场增速最快的产品之一,其开盖即连,拿出即用,收纳方便的特点摆脱了有线耳机难收纳,线易缠绕的问题。并且随着相关技术的快速发展,也赋予了TWS耳机如主动降噪、通话降噪、空间音频、助听等新的功能,进一步提升用户体验。swtednc

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TWS耳机之所以能够实现如此便捷的使用,作为供能器件的电池起到了重要的作用。由于TWS耳机的独特性,产品内部电池包括充电盒和两只耳机。目前充电盒内主要采用软包聚合物锂离子电池,极少数采用了圆柱电池;耳机内多为软包电池和钢壳纽扣电池,还有软包扣式电池和极少数的钢壳针式电池。swtednc

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其中,软包扣式电池是一种介于软包和钢壳两者之间的产品,其圆形的外观与TWS耳机轮廓更为贴合,能够更有效地利用内部空间;同时软包扣式体积更轻,并且能量密度变化更灵活,能够更好的适应客户需求。swtednc

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我爱音频网在近期的拆解过程中发现,软包扣式电池的应用案例在快速提升,大有进入主流趋势的势头。目前市场上也已经有许多电池厂商开始推出软包扣式电池,恒泰科技便是其中的一家。swtednc

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恒泰科技2015年开始研发软包电池,目前已拥有多条全自动生产线,具备6-8万/天的设备能力。此次我爱音频网就以恒泰科技为例,来详细为大家介绍一下软包扣式电池的生产流程,下面就让我们来一起看看吧~swtednc

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恒泰科技软包扣式电池介绍swtednc

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恒泰科技成立于2009年,是业界领先的微小聚合物锂离子电池专业制造商,总部位于惠州仲恺高新区。恒泰科技一直专注于微小锂电池行业,是一家专业集锂电自主基础研发、应用设计研究、智能制造、全球销售和服务于一体的中国国家高新技术企业。swtednc

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恒泰科技的产品重点应用于智能穿戴(耳机、手环、手表),汽车遥控钥匙,同时也服务于5G应用、车模、航模、电动工具等便携式电子设备领域。swtednc

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恒泰科技是行业内最早开发TWS软包扣式电池的企业,于2015年开始研发软包电池替代钢壳扣式电池的解决方案,在2016年初成功开发出软包扣式电池并形成了独创性专利技术。目前恒泰科技已拥有6条软包扣式电池自动化生产线,每天能够实现6-8万颗电池生产能力,可生产直径在8-14(mm)间全系列软包扣式电池。swtednc

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2022年规划在潼湖新工厂新建产能20万+/天的TWS扣式电池生产车间,新工厂建成后恒泰科技软包扣式电池具备30万/天的产能能力,恒泰科技将成为全国TWS扣式电池优质制造商。swtednc

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恒泰软包扣式电池软包扣式电池生产流程swtednc

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恒泰科技不断研究、开发新兴技术,并应用到TWS软包扣式电池中,不断提升电池的性能和可靠性,提高产品的竞争力,并从研发、工艺、设备、品质管控等多方面打造全新自动化生产线。swtednc

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恒泰科技软包电池生产工序包括混料、涂布、辊压、分切、制片-卷绕、一次封装、烘烤、注液、化成、二次封装、分容、老化和K值测试一系列流程,每一过程均实时对接MES系统,全程质量可控,后续可追溯。swtednc

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配料swtednc

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配料工序是软包扣式电池生产品第一步工序,正负极分别将对应活性物质粘合高分子材料溶剂,在密闭真空容器内,通过高速搅拌充分分散溶合成粘度值合适的浆料。swtednc

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恒泰科技自动送料搅拌设备是针对Minicell特点研发定制化的自动化设备,实现了无接触式密闭空间的配料、管道输送以及制浆,经过三道除磁过滤输送至挤压涂布机头。全程对接MES系统实时监控与管理 。swtednc

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密闭空间混料不会产生粉尘,可保证混料车间的10万级洁净度要求;四级金属除磁,可有效去除磁性物质,防止磁性物质混入造成电池短路低压不良,在线实时计量及自动录入MES,可确保浆料的稳定性和追溯性。swtednc

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涂布:swtednc

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涂布是将上一道工序中搅拌的正负极浆料均匀涂敷在铝箔/铜箔集流体上,并烘干成电池极swtednc

片。swtednc

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挤压涂布机swtednc

  18米悬浮烘烤箱swtednc

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恒泰科技挤压涂布机采用三菱进口挤压模头,悬浮无接触式均匀恒温区烘烤,可避免极片与滚轮摩擦带入金属碎屑;最小涂布间隙可达到3mm,涂布上下面对齐度可达到<1mm,最大利用涂布尺寸,提升电池的能量密度。swtednc

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涂布工序配置了先进的面密度在线检测仪,实现全程动态监控面密度保证涂布的一致性,提升制程设计能力和能量密度,数据自动上传MES系统进行实时监控与管理。swtednc

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辊压:swtednc

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辊压是将烘干后的电池极片通过高强硬度与极大压强的圆柱钢辊进行压实,从而提高极片单位体积下的能量密度。swtednc

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辊压工序采用中钢原厂钢辊,辊径600mm,并配置先进的在线厚度检测仪,实现全程动态监控极片厚度,确保极片厚度的一致性,提升电池的设计能力和能量密度。swtednc

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同步实现料区延展后长度检测,自动录入MES系统,确保产品的追溯性。swtednc

 

分切:swtednc

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将压实好的极片按照电池所需要的尺寸进行切割分片。swtednc

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恒泰采用行业内先进的扣式电池自动分条机,采用悬空钨钢刀,具备除磁及除尘功能,可分切2.5mm-10mm宽极片,毛刺控制可达到小于5微米,确保极片的稳定性。通过MES系统,对刀具寿命进行监控及管理。swtednc

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制片卷绕:swtednc

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通过高频超声波焊接,将电池的导电极耳焊接在极片上,并对应贴胶进行绝缘处理。正/负极片与隔膜层叠对齐后,再通过卷绕形成一个电芯芯体。          swtednc

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恒泰联合设备厂商研发、定制了的扣式电池自动制片卷绕一体机,能实现自动点焊、贴胶,卷绕及短路测试,并具备除磁、除尘、极片纠偏,以及在线CCD外观检测和对齐度检测等各项功能。能够确保产品的一致性和可靠性数据检测,并同步对接MES。swtednc

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一次封装:swtednc

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将卷芯与铝塑膜通过设备成型热封成为电池原形,到这里一颗软包扣式电池的初步外观就基本成型了。swtednc

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恒泰科技定制自动卷芯与包装膜封装一体设备,公司车间已经实现卷芯封装全自动化作业。恒泰一次封装工序除了自动热封功能,还具备自动喷码、自动扫码称重以及自动短路测试功能,数据可自动上传MES系统、通过条码可进行数据追溯。swtednc

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烘烤:swtednc

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通过在真空负压状态下,加温至水对应的沸点以上且对其他固体材料没有任何影响,去除电芯内极微量的水分,使电池内部水分控制在120PPM以内,提升电池的性能。swtednc

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恒泰科技烘烤除水执行严格的低湿环境与高真空度要求,配置了定点测量水分测试仪。也同步对接MES。swtednc

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注液:swtednc

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然后再通过电动泵定量注入电解液至电芯内部。锂电池电解液是电池中离子传输的载体,一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂电子电池获得高电压、高比能等优点的保证。swtednc

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恒泰结合扣式电池生产工艺,定制出扣式电池自动注液机,具有自动注液、自动封装、自动扫码称重功能,数据可自动上传MES系统,透过电池二维码可以追溯一对一数据。swtednc

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化成:swtednc

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化成是将电芯激活的过程,通过专用的充电设备对电池进行加热加压实现恒流/恒压充电,激活电池。swtednc

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恒泰科技化成工艺均为带载具上料,点对点单只独立充电,分层热压方式化成,保证电池界面形成稳定,并保证电池厚度尺寸一致性,同步过程数据对接MES。swtednc

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二次封装:swtednc

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二次封装是将充电化成后的电池进行切边,然后压花折边成形,一块软包扣式电池正式诞生。swtednc

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恒泰联合设备厂商开发、共同创新定制出全自动二封设备,可自动抽气封装、可自动边电压测试、自动称重、自动压花折边,数据可自动上传MES系统,透过电池二维码可以追溯一对一数据。swtednc

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分容:swtednc

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分容是对电池按照技术参数要求执行充电/放电持续运行,测量电池的有效电量。swtednc

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恒泰采用托盘式高精度分容柜,大大提升上柜的效率。分容柜配置了先进的扫码登录系统,分容数据可自动上传MES系统,可和电池二维码一一对应容量数据,并进行追溯。swtednc

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老化:swtednc

老化是分容下柜后的电池,通过在高温与常温相结合的环境下实现加速分选出不良电池。swtednc

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老化工序直接采用恒温恒湿箱执行,在极为严苛的环境下充分检验电池的密封性与膨胀率水平。swtednc

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K值测试:swtednc

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K值测试是对应进行不同时间点电池电压测量值的变化率,快速评判电池电压稳定性的一个指标。swtednc

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恒泰科技OCV测试线采用的测试仪器为日本日置3560精密电压内阻测试仪。配置了自动扫描登录数据系统,配置了K值计算分选系统,数据对接MES。swtednc

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通过以上从来料加工、到涂布辊压、再到分切卷片成为电芯芯体,然后封装注液激活,最后再经过美化外观和多项测试,一块软包扣式电池正式诞生。剩下的就是要凭借缘分,看能够与哪些小伙伴共同组成TWS耳机完整体,为TWS耳机各项功能提供能量。swtednc

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我爱音频网总结swtednc

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TWS耳机销量的稳定增长,带动了众多相关产业链的发展,电池作为其中重要的供能器件也在不断的升级,电池容量、能量密度、安全性等多方面的提升,为终端产品TWS耳机提供了更加持久的续航和更快的充电速度。swtednc

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软包扣式电池是近两年随着钢壳扣式电池专利问题愈演愈烈后,开始逐渐在TWS耳机市场应用的一种电池形态。其能够更有效地利用TWS耳机内部空间,膨胀率也相对较低;体积更轻,能量密度更加灵活,但同时膨胀率相对更高,生产过程中也更易导致受损。swtednc

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恒泰科技是行业内开发TWS耳机软包扣式电池最早的电池厂商,经过多年的研发,建立了一整套完整的生产流程,从研发、工艺、设备、品质管控等多方面打造了全新自动化生产线。swtednc

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从恒泰科技软包扣式电池生产流程我们可以了解到,恒泰产线结合扣式电池生产工艺、研发定制出先进的、完美匹配扣式电池生产的自动化设备,从而确保电池的稳定性和一致性。swtednc

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