鋼殼電池的興起，與歐盟法規(guī)的強(qiáng)制要求密切相關(guān)。2023 年 8 月 17 日生效的《電池法案》（2023/1542）提出，自2027年開始電子設(shè)備電池需滿足可拆卸與高回收性要求，倒逼行業(yè)在電池設(shè)計(jì)上尋求創(chuàng)新突破。傳統(tǒng)軟包電池拆卸時(shí)易被刺穿，存在安全隱患且回收難度大，而鋼殼電池憑借剛性穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)安全便捷的拆卸更換，又便于回收處理時(shí)的分類拆解，完美契合新規(guī)對環(huán)保與用戶便利的雙重訴求，成為廠商應(yīng)對新規(guī)的優(yōu)選方案。

（來源：歐盟發(fā)布新電池法規(guī)中便攜式電池和輕型運(yùn)輸工具（LMT）電池可拆卸性和可更換性指南）

     鋼殼電池初登市場之初，就受到了廣泛的關(guān)注和熱評。普通消費(fèi)者和行業(yè)觀察者對它的安全性、成本高低以及實(shí)際使用中的續(xù)航效果提出了他們的問題。市場上有諸如鋼殼封裝電池的新思路激進(jìn)，技術(shù)成熟度不夠的言論。但隨著采用鋼殼電池的多款主流旗艦手機(jī)批量上市，經(jīng)過大量用戶的長期實(shí)測，其穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)逐漸扭轉(zhuǎn)了大眾的看法，之前的質(zhì)疑聲也悄悄淡去。現(xiàn)在，鋼殼電池已然引發(fā)全行業(yè)的關(guān)注熱潮，成為了智能手機(jī)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的熱門議題。

那么，鋼殼電池是否有望成為未來智能手機(jī)的標(biāo)配？

鋼殼電池的技術(shù)革新它又將為用戶的日常使用帶來哪些新體驗(yàn)？

 01提升安全性能

     從軟包電池到鋼殼電池的技術(shù)升級，核心是給電池打造一個(gè)更安全、更穩(wěn)定的工作環(huán)境。舉個(gè)例子：高端手機(jī)用的硅碳負(fù)極材料，是能讓電池儲存電量的關(guān)鍵。不過硅基材料有個(gè)小問題：充電放電的時(shí)候體積會明顯變大，常見的鋰離子電池是通過高溫將鋁塑膜的內(nèi)層聚乙烯融化并與電池組粘合實(shí)現(xiàn)的密封。鋼殼電池則是通過激光焊接或壓力咬合密封鋼殼，并將防爆閥、過流保護(hù)電路（PTC）集成在鋼殼模組，鋼殼的高強(qiáng)度像一個(gè)堅(jiān)固又可控的反應(yīng)艙，能穩(wěn)穩(wěn)約束材料反應(yīng)。

     而且鋼殼電池的好處可不止保護(hù)電池本身。它那結(jié)實(shí)的鋼制外殼，還能當(dāng)成手機(jī)的核心結(jié)構(gòu)件用，讓手機(jī)整體抗摔、抗彎折的能力大幅提升。

02優(yōu)化散熱管理

     眾所周知鋼材的導(dǎo)熱效果特別好，能深度融入手機(jī)的散熱系統(tǒng)，成為傳遞熱量的關(guān)鍵橋梁。這樣一來，手機(jī)在玩大型游戲、長時(shí)間拍攝這些高負(fù)載場景下，也能保持穩(wěn)定運(yùn)行，不會因?yàn)檫^熱掉幀或卡頓。

03延長使用壽命

     鋼殼的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)解決了電池反復(fù)充放電時(shí)的核心損耗痛點(diǎn)。

     電池在數(shù)百次循環(huán)充放電中，內(nèi)部電極材料（尤其是高能量密度的硅基材料）會持續(xù)經(jīng)歷 “膨脹 - 收縮” 的反復(fù)形變，傳統(tǒng)軟包外殼約束力不足，長期使用可能會導(dǎo)致電極材料脫落、內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng)，甚至出現(xiàn)隔膜破損等問題，直接縮短電池循環(huán)壽命。

     鋼殼的高強(qiáng)度剛性結(jié)構(gòu)，全程約束電極材料的形變幅度，避免其出現(xiàn)物理損傷，同時(shí)保持電極與電解液的穩(wěn)定接觸，讓電池在長期使用中仍能維持穩(wěn)定的充放電效率，大幅延長有效使用壽命。

在生產(chǎn)和制造電池鋼殼的過程中面臨著諸多質(zhì)量挑戰(zhàn)：

01殼體尺寸和平面度測量

     鋼殼電池的殼體平坦度是散熱與裝配的核心保障。電池外殼需與手機(jī)主板、散熱模組等組件緊密貼合，若平面存在凸起或凹陷，會導(dǎo)致接觸間隙變大，熱量傳導(dǎo)受阻，空隙會形成熱阻，讓電池工作時(shí)產(chǎn)生的熱量無法快速散出，既影響續(xù)航穩(wěn)定性，還可能加速電池老化。因此，殼體平坦度需控制在微米級誤差內(nèi)，確保全面緊密接觸，最大化散熱效率。

解決方案：

     ZEISS O-INSPECT 搭載智能自動(dòng)校正功能，可實(shí)現(xiàn)未知輪廓的快速主動(dòng)掃描；其紅藍(lán)光設(shè)計(jì)支持任意表面與材料的測量，還能自動(dòng)更換不同接觸式掃描測頭，精準(zhǔn)捕捉光學(xué)測頭無法照射到的隱蔽位置。此外，設(shè)備可搭配白光測頭（Dotscan），尤其適合鏡片、玻璃等薄壁件與透明工件的檢測，非接觸式測量方式不僅效率出眾，還能避免工件發(fā)生形變，保障測量精度。

測量報(bào)告：

ZEISS CALYPSO 軟件：

      測量報(bào)告（實(shí)測平面度 0.1269μm，滿足≤0.2500μm 的微米級誤差要求）

02外殼厚度測量

     鋼殼電池外殼厚度需平衡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與輕量化：過薄會降低抗沖擊、抗形變能力，易引發(fā)殼體破裂、電解液泄漏等安全風(fēng)險(xiǎn)；過厚則增加電池體積與重量，與手機(jī)輕薄化設(shè)計(jì)理念相悖。廠商需結(jié)合材料特性、容量需求及終端形態(tài)，經(jīng)仿真與實(shí)測確定最優(yōu)厚度，兼顧安全與便攜。

解決方案：ZEISS METROTOM 6 scout

     ZEISS METROTOM 6 scout 作為融合工業(yè) CT 與三坐標(biāo)測量技術(shù)的創(chuàng)新解決方案，專為精密部件的無損檢測與三維計(jì)量打造，重新定義了復(fù)雜工件質(zhì)量評估的效率與精度標(biāo)準(zhǔn)。

     在核心性能上，設(shè)備憑借卓越的細(xì)節(jié)分辨能力突破傳統(tǒng)測量局限：搭載微焦點(diǎn)透射式 X 射線源與 3K 平板探測器，可實(shí)現(xiàn)超高對比度與高分辨力測量，對于 10mm 直徑的樣品能達(dá)到 3μm 的體素尺寸，即便微小的孔隙、夾雜等微觀瑕疵也能精準(zhǔn)捕捉。其標(biāo)志性優(yōu)勢在于單次掃描全維度覆蓋，無需多次操作即可完成復(fù)雜檢測及測量任務(wù)，輕松穿透工件表層，對接觸式或光學(xué)測量系統(tǒng)難以觸及的隱藏缺陷、內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢測、分析與測量，生成完整的三維圖像用于形位公差分析或目標(biāo) / 實(shí)際對比。

     設(shè)備在實(shí)用性與穩(wěn)定性上同樣表現(xiàn)突出：通過可溯源計(jì)量體系、CAA 誤差補(bǔ)償系統(tǒng)及優(yōu)化的機(jī)械穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，確保全程保持微米級高精準(zhǔn)度，為質(zhì)量評估提供可靠數(shù)據(jù)支撐；配備 5 軸設(shè)計(jì)的自動(dòng)工件定位系統(tǒng)，可通過軟件與居中軸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)居中，免去反復(fù)調(diào)整夾具的繁瑣操作。

鋼殼R角度厚度尺寸測量 - 體積切片展示

鉚釘位置尺寸測量 – 體積切片展示

     鋼殼 R 角度厚度體積切片測量結(jié)果（各測量點(diǎn)厚度偏差均控制在合理范圍，兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與輕量化）

R角厚度應(yīng)用：沖壓件 R 角厚度對質(zhì)量與裝配的關(guān)鍵影響

     沖壓件的 R 角厚度是決定其裝配適配性與結(jié)構(gòu)可靠性的核心指標(biāo)，偏差會引發(fā)多重質(zhì)量問題。

     R角厚度過厚時(shí)，會導(dǎo)致零件實(shí)際尺寸超出設(shè)計(jì)公差范圍，與配合部件形成物理干涉。裝配時(shí)易出現(xiàn)貼合不嚴(yán)、定位偏移等問題，不僅增加組裝難度，還可能因強(qiáng)制裝配產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，加劇部件磨損或?qū)е逻B接松動(dòng)，直接影響整機(jī)裝配精度與穩(wěn)定性。尤其在精密結(jié)構(gòu)中，過厚 R 角甚至?xí)?dǎo)致相鄰零件無法正常銜接，引發(fā)裝配返工。

     R 角厚度過薄則會顯著削弱局部強(qiáng)度，成為性能短板。這是因?yàn)?R 角是應(yīng)力集中的關(guān)鍵區(qū)域，過薄會使材料在沖壓成形時(shí)減薄量超過成形極限，后續(xù)受振動(dòng)、載荷等外力作用時(shí)，極易因抗拉伸能力不足出現(xiàn)開裂。這種開裂多發(fā)生在使用階段，不僅會導(dǎo)致零件功能失效，還可能引發(fā)連鎖故障，嚴(yán)重影響產(chǎn)品整體質(zhì)量與使用壽命。因此，R 角厚度需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過精準(zhǔn)質(zhì)量控制確保合規(guī)。

     蔡司擁有豐富的產(chǎn)品線包含顯微鏡，藍(lán)光掃描儀，三坐標(biāo)，工業(yè)CT，助力全面解決電子客戶面臨質(zhì)量挑戰(zhàn)與痛點(diǎn)。

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