纽扣电池因体形较小，在各种微型电子产品中作为后备电源得到了广泛应用。目前广受关注的电子产品，如TWS（无线蓝牙）耳机、智能手表、智能音箱等所用到的电源，都是新型可充电式纽扣电池，在消费者对电子产品的高强续航力、高安全性和个性化需求下，各大电池厂商开始争相生产能量密度更高、规格多样、材料多样的新型可充电式纽扣电池。 

随着3C电子行业的纵深发展，对配套电池的装配与焊接精度、焊接质量都提出了更高要求，传统焊接加工技术很难达到新型纽扣电池的高标准焊接指标。相比之下，激光焊接机技术能够满足纽扣电池的加工技术多样性，如异种材料（不锈钢、铝合金、铜、镍等）焊接、不规则的焊接轨迹、良好的焊接外观、牢固的焊缝、更细致的焊接点以及更准确的定位焊接区域等。激光焊接技术不仅能提高产品焊接的一致性，而且还降低了焊接过程中对电池造成的伤害，成为新能源纽扣电池的具佳焊接工艺方式。 

新能源纽扣电池电芯正负极与不锈钢壳体之间的焊接

此部位焊接工艺难度系数较高，负极铜箔厚度0.05mm，正极铝箔厚度0.05mm，不锈钢壳体厚度0.12~0.15mm，如果参数设置不合理，治具压合不到位或者操作不当，很容易造成虚焊、焊穿、不锈钢壳体外观面氧化变色等不良情况。 所以，这里选用的焊接方式为精密MOPA激光点焊或者螺旋线焊接，在需要焊接的部位瞬间产生高温熔合，实现无接触焊接，准确定位，生产效率高且电池好。焊接效果图如图1、图2所示。

图1：纽扣电池的负极（铜箔）与电池不锈钢壳体之间的焊接。

图2：纽扣电池的正极（铝箔）与电池不锈钢壳体之间的焊接。

图1为纽扣电池电芯负极与不锈钢壳体的焊接成品图，负极为红铜箔。铜材的导电性很好，但是对于焊接而言，它为高反光材料，对激光的吸收率很低，不到10%；加上材料极薄，在受热区域面积过大、受热时间过长或者激光功率密度不够的情况下，铜箔极易变形，造成焊接不良，这在很大程度上增加了焊接工艺的难度。 

因MOPA激光焊接设备具有更高的能量密度，更容易达到材料吸收阈值，有效地避免了上述缺陷。如图1所示，单个焊接点的区域直径为0.25mm，以直径0.25mm的圆周为基准，将其平均分布为6等分。在MOPA激光高峰值、高速度、小脉宽、小受热面积的情况下，能很好地将铜箔跟不锈钢壳体紧密牢固地焊接在一起，并且不会引起铜箔变形。焊接效果放大后如图1中右图所示，焊点均匀，无虚焊，铜箔无变形，电池壳体背面无变色等不良情况，焊接牢固可靠。 

图2为纽扣电池电芯正极与不锈钢壳体的焊接成品图，正极为铝箔。铝材导电性较好，也属于高反光材料，对激光的吸收率较低，在20%左右。采用MOPA激光螺旋式焊接方式，焊接能量均匀，焊接点形状、熔深、牢固度一致性较好，外观平滑美观，无变形。焊接效果放大后如图2中右图所示，螺旋线焊接轨迹均匀，线条无虚焊，铝箔无变形，电池壳体背面无变色等不良情况，焊接牢固可靠，符合客户要求。 

新能源纽扣电池顶盖的密封焊接

这个部位的焊接工艺有一定难度。纽扣电池顶盖是厚度为0.12~0.15mm的不锈钢材料，纽扣电池壳体与盖板连接处，加工后为厚度0.1mm的不锈钢材料。两块如此薄的材料进行密封焊接，且要求外观平整顺滑、无变形，对于传统焊接来说根本无法实现。 

此工序焊接难点在于材料极薄，如果焊接工艺参数设置不当，功率过大容易直接击穿电池壳，伤到内部电芯且材料极易变形，热影响区大；功率小了无法形成熔池达到焊接目的。 

天弘激光推出的QCW激光精密焊接机，成功攻克了纽扣电池薄材料焊接难题，使得这一工序能顺利完成，并已在电池生产商处正式投入生产。

图3：纽扣电池顶盖与壳体之间的激光密封焊接效果图。

图3所示为纽扣电池顶盖与壳体之间的激光密封焊接放大效果图。激光焊接光斑直径小于0.2mm，激光机器采用模块化结构设计，激光输出稳定，光-电转换效率高达30%，支持任意波形设定，使得每种材质均有适合的波形参数。焊接密封性压力测试符合要求，牢固可靠，外观平整顺滑、无变形，达到客户要求。 

新能源纽扣电池的引脚焊接

此工序焊接需格外注意，引脚一般为镍片或镀镍材料，与成品电池以叠加方式穿透焊接来实现。在执行这道焊接工序时，电池已经封装完成，且电池内部注有电解液，如果操作不当，很容易导致内部隔膜焊坏造成短路；或者电池外壳焊穿，导致电解液外流等不良现象。 此焊接工序较复杂，天弘激光推出的激光精密焊接机、QCW激光精密焊接机都能满足焊接要求，精密焊接机焊接效果图如图4所示，其中右图为螺旋焊接点局部放大图如。

图4：精密焊接机实现的纽扣电池引脚焊接图。

图5为使用QCW精密焊接机的焊接效果图，右图为单焊点局部放大图。

图5：QCW精密焊接机实现的纽扣电池引脚焊接图。 使用这两款设备焊接引脚，焊点均匀稳定，外观美观，拉力强度牢固，均满足客户需求。这两款设备在焊接新能源纽扣电池方面，主要有如下优势：

1、无电流通过电池，避免电池内部击穿；·

2、非接触焊接，避免加工物件因加压而变形；

3、精密激光束瞬间加热，避免电池热损伤；

4、焊接能量、时间均匀，焊接点形状大小、熔接深浅牢固一致，外观平滑美观，热影响区小；

5、设备体积小、便携，可实现自动化，配合流水线作业。 电子产品的高速发展，将对新型纽扣电池有着大量需求。激光精密焊接机和QCW精密激光焊接机，为新能源纽扣电池生产中的焊接需求，做好了准备。