TWS耳機(jī)發(fā)展至今日，已經(jīng)慢慢地延伸出各種實(shí)用的功能：降噪、錄音、游戲模式等等，為了支撐這些功能的正常運(yùn)行，TWS耳機(jī)電池的重要性日益凸顯，TWS耳機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，空間狹小，對(duì)電池的要求高，同時(shí)電池也決定了上述功能能否完美運(yùn)行。
TWS耳機(jī)由于采用了無(wú)線連接方式，因此兩只耳機(jī)內(nèi)也均需要使用電池為內(nèi)部器件供能。耳機(jī)內(nèi)部搭載的電池根據(jù)種類分為軟包電池和鋼殼電池，軟包電池可以做成多種形狀，契合耳機(jī)外形；鋼殼電池根據(jù)耳機(jī)的外形又分為鋼殼針形和鋼殼紐扣形狀。其中，鋼殼扣式電池應(yīng)用較為廣泛，鋼殼針式電池僅有少數(shù)產(chǎn)品采用。
鋼殼扣式電池在TWS耳機(jī)中的運(yùn)用
鋼殼扣式電池的優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)品一致性好，且不會(huì)在充放電循環(huán)中出現(xiàn)鼓脹問(wèn)題，無(wú)需為電池預(yù)留膨脹空間，從而可以設(shè)置更大的電池容量；鋼殼扣式電池堅(jiān)硬的鋼殼，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，在裝配中還對(duì)電池可以起到很好的保護(hù)作用，防止裝配時(shí)對(duì)電池造成擠壓或者劃傷，影響到電池的使用壽命。
目前市面上，主流的鋼殼扣式電池普遍使用機(jī)械強(qiáng)度較高的鋼殼來(lái)取代鋁塑膜封裝，相較軟包電池較重，成本也較高。因此從成本角度考慮，品牌往往會(huì)更傾向于選擇軟包電池作為TWS耳機(jī)的內(nèi)置電池，此前市場(chǎng)上采用鋼殼扣式電池的TWS耳機(jī)產(chǎn)品主要為旗艦機(jī)型。但隨著工藝的進(jìn)步與鋼殼扣式電池的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，市面上越來(lái)越多的TWS耳機(jī)開(kāi)始選擇鋼殼扣式電池。
我愛(ài)音頻網(wǎng)在2023年拆解過(guò)的產(chǎn)品中，就有漫步者Lolli3 ANC、漫步者TWS5 PRO、倍思Bowie M2s、華為Free Buds 5、LG TONE Free T90Q、Haylou GT7、華為FreeBuds Pro 2＋ 、vivo TWS 3 Pro、科大訊飛iFLYBUDS Air、飛傲FiiO FW5、Jabra Evolve2 Buds、小天才耳機(jī)E3等19款耳機(jī)使用了鋼殼扣式電池作為內(nèi)置電池。
市場(chǎng)上銷量破億的蘋果AirPods Pro系列TWS耳機(jī)采用的就是鋼殼扣式電池，型號(hào)CP1154 A3HOC 紐扣鋰電池，德國(guó)制造，3.7V。
三星Galaxy Buds2 Pro耳機(jī)內(nèi)部采用了鋼殼扣式電池，型號(hào)：NS1250，尺寸：12mm（直徑），5.0mm（厚度），額定電壓：3.85V，額定容量：58mAh。來(lái)自三星SDI株式會(huì)社。
第三代鋼殼扣式電池的迭代
鋼殼扣式電池從問(wèn)世到眾旺德的第三代鋼殼扣式電池誕生為止，已經(jīng)經(jīng)過(guò)了三次的迭代，在工藝與技術(shù)上面都有很大的差異。
第一代鋼殼扣式電池以鉚合結(jié)構(gòu)為主，以瓦爾塔為主要代表，其鉚合結(jié)構(gòu)的鋼殼扣式電池被知名品牌如蘋果、三星、谷歌、亞馬遜等廣泛采用，是第一代鋼殼扣式電池即以鉚合結(jié)構(gòu)為主的鋼殼扣式電池的典型。
第二代鋼殼扣式電池主要以疊片結(jié)構(gòu)為主，代表公司為紫建電子，其LIR ZJ1254C21C、VDL 1240H等代表型號(hào)的鋼殼扣式電池，受到了森海塞爾、Audio-Technica鐵三角、LG等知名品牌的使用，是疊片式結(jié)構(gòu)的鋼殼扣式電池的典型。
第三代鋼殼扣式電池即眾旺德第三代鋼殼扣式電池，采用與之前不同的激光柱式結(jié)構(gòu)，擁有能量密度高、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。
鋼殼扣式電池市場(chǎng)痛點(diǎn)：專利問(wèn)題
相較于軟包電池，鋼殼扣式電池的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，但為何各大品牌仍然選擇軟包電池居多？其實(shí)成本問(wèn)題并不是主要原因，專利問(wèn)題才是阻止鋼殼扣式電池普及的最大障礙。目前市面上常見(jiàn)的鋼殼扣式電池，大多數(shù)的專利都來(lái)自國(guó)外，國(guó)產(chǎn)電池廠商鮮少持有鋼殼扣式電池專利，沒(méi)有專利，產(chǎn)品無(wú)法有效滿足全球銷售的需求。
以德國(guó)VARTA為例，僅在2021年，VARTA就在全球擁有460多項(xiàng)專利和實(shí)用新型專利，超過(guò)四分之一的專利已經(jīng)在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)落地，另外大約四分之一可以隨時(shí)進(jìn)行批量生產(chǎn)，其專利實(shí)力非常強(qiáng)大，在鋼殼扣式電池領(lǐng)域廣為人知。
VARTA擁有扣式電池設(shè)計(jì)、構(gòu)造以及各類生產(chǎn)工藝相關(guān)的多項(xiàng)專利，涵蓋了從電池化學(xué)成分的配方，到生產(chǎn)環(huán)節(jié)的多個(gè)初步階段或半成品部件階段，以及扣式電池的最終成品階段。此外，VARTA還擁有扣式電池后續(xù)組裝和裝配防爆阻燃裝置的專利。
全球市場(chǎng)上鋼殼扣式電池專利封鎖嚴(yán)峻，電池廠商面臨重大挑戰(zhàn)，如果使用了國(guó)外專利的鋼殼扣式電池，每售出一只耳機(jī)就需要附加高額的專利費(fèi)，而不附加專利費(fèi)將面臨違法的風(fēng)險(xiǎn)。因此在鋼殼扣式電池上，電池廠商面臨著捉襟見(jiàn)肘的境地，迫切需要有專利來(lái)打造真正具有全球銷售生產(chǎn)能力的鋼殼扣式電池。
突破封鎖桎梏，眾旺德鋼殼電池已獲歐洲15國(guó)發(fā)明專利
就在近日，我愛(ài)音頻網(wǎng)了解到，一家來(lái)自廣東中山的電池廠商——眾旺德新能源科技有限公司，成功獲得了鋼殼扣式電池的發(fā)明專利，其研發(fā)的鋼殼扣式電池，目前已取得歐洲15國(guó)的發(fā)明專利，其它國(guó)家的發(fā)明專利也在同步申請(qǐng)中。
與傳統(tǒng)鋼殼扣式電池上下金屬鋼殼＋塑膠密封的封裝方式不同，眾旺德的鋼殼扣式電池開(kāi)創(chuàng)性的采用了鋼殼＋激光焊密封的封裝方式，擁有著更加優(yōu)秀的空間利用率和能量密度，最重要的是，眾旺德成功打破了專利的限制，造出了目前國(guó)內(nèi)首款獲得發(fā)明專利的鋼殼扣式電池。
眾旺德第三代鋼殼扣式電池——依托專利、技術(shù)加持
眾旺德鋼殼扣式電池產(chǎn)品系列特點(diǎn)：生產(chǎn)采用特有裝配工藝；蓋體極柱處高度影響小，內(nèi)腔空間利用率更高，相較同規(guī)格電池能量密度更高；同時(shí)卷芯采用多極耳結(jié)構(gòu)具有更小的內(nèi)阻；產(chǎn)品運(yùn)用上規(guī)避了專利風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)拓了一條全新技術(shù)路線。
眾旺德第三代鋼殼扣式電池產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
電池結(jié)構(gòu)與上下蓋鉚合結(jié)構(gòu)扣式電池相比，鉚合結(jié)構(gòu)扣式電池殼體為三層壁厚，上下直徑不一致，眾旺德扣式電池殼體為單層壁厚，規(guī)則圓柱狀，殼體空間利用率高，能夠充分利用空間提升能量密度。
與疊片結(jié)構(gòu)扣式電池比較，疊片生產(chǎn)效率低，眾旺德扣式電池為卷繞結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)效率高，工藝可量產(chǎn)性強(qiáng)，能充分發(fā)揮設(shè)備自動(dòng)化水平。
與軟包結(jié)構(gòu)扣式電池比較，軟包扣式電池外觀尺寸不規(guī)范，封邊處所占空間較大，不利于能量密度提高，眾旺德扣式電池外殼為鋼殼，外形尺寸一致性好，能量密度高。
與市場(chǎng)上其它鋼殼扣式電池相比 ，眾旺德第三代鋼殼扣式電池采用獨(dú)有的鋼殼激光焊密封＋注液孔密封的封裝方式，以及多極耳的卷芯結(jié)構(gòu)，使電池具有更好的結(jié)構(gòu)密封性，更優(yōu)的性能及更高的能量密度。
鋼殼扣式電池品質(zhì)管控能力
眾旺德的鋼殼扣式電池在物料質(zhì)量、成品可靠性質(zhì)量管理方面建立了獨(dú)立的測(cè)試中心，分別由物理、化學(xué)分析，成品環(huán)境測(cè)試、安全、循環(huán)五大實(shí)驗(yàn)室組成。配備齊全的原材料及成品檢測(cè)分析設(shè)備，成品滿足國(guó)標(biāo)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。為原材料檢測(cè)與控制、成品性能測(cè)試提供全方面的檢測(cè)分析及品質(zhì)保障。
在生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量管理方面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵過(guò)程質(zhì)量參數(shù)100％在線精準(zhǔn)檢測(cè)，產(chǎn)品在線檢測(cè)分別經(jīng)過(guò)涂布面密度X-RAY/β-ray在線全檢、輥壓極片激光測(cè)厚在線全檢、極片與卷芯CCD全檢、自動(dòng)裝配視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、絕緣墊CCD全檢、高壓短路測(cè)試全檢、注液量全檢、出貨電壓內(nèi)阻全檢等檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量過(guò)關(guān)。
鋼殼扣式電池生產(chǎn)制造能力
眾旺德高品質(zhì)的鋼殼扣式電池，采用高規(guī)格、自動(dòng)化、信息化設(shè)備進(jìn)行鋼殼扣式電池的制造生產(chǎn)。制造關(guān)鍵過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，從電芯自動(dòng)投料、涂布、自動(dòng)分條、全自動(dòng)制片卷繞、全自動(dòng)裝配、全自動(dòng)注液封口、全自動(dòng)OCV功能檢測(cè)。這一系列定制化與聯(lián)合開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化設(shè)備，使得眾旺德第三代鋼殼扣式電池能夠高效、保質(zhì)生產(chǎn)。
鋼殼扣式電池對(duì)比于目前市面上主流的軟包電池，有著尺寸一致性好，不需要刻意預(yù)留膨脹空間；產(chǎn)品組裝時(shí)聲腔一致性居中分布，F(xiàn)R和ANC曲線一致性好，對(duì)于制造良率有保障，對(duì)于TWS耳機(jī)來(lái)說(shuō)，鋼殼扣式電池優(yōu)于其他電池品類，蘋果、華為、OPPO、vivo、科大訊發(fā)、漫步者等眾多品牌旗艦TWS耳機(jī)產(chǎn)品均采用鋼殼扣式電池。礙于成本問(wèn)題與專利問(wèn)題，其背后帶來(lái)的隱患往往使得各大品牌廠商望而卻步，使得鋼殼扣式電池暫未全面普及。
眾旺德作為智能穿戴領(lǐng)域電池制造商，對(duì)鋼殼扣式電池研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)投入很大，使得成功研制出擁有發(fā)明專利的第三代鋼殼扣式電池，所生產(chǎn)的鋼殼扣式電池，目前已取得歐洲15國(guó)發(fā)明專利、其他國(guó)家的發(fā)明專利同步申請(qǐng)中，期待眾旺德鋼殼扣式電池能夠獲得更多品牌產(chǎn)品采用。