钢壳铸坚盾，续航不“掉链” 智能手机电池壳体质量管控

2025-12-08 11:06:04, 蔡司工业质量

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钢壳电池的兴起，与欧盟法规的强制要求密切相关。2023 年 8 月 17 日生效的《电池法案》（2023/1542）提出，自2027年开始电子设备电池需满足可拆卸与高回收性要求，倒逼行业在电池设计上寻求创新突破。传统软包电池拆卸时易被刺穿，存在安全隐患且回收难度大，而钢壳电池凭借刚性稳定的结构，既能实现安全便捷的拆卸更换，又便于回收处理时的分类拆解，完美契合新规对环保与用户便利的双重诉求，成为厂商应对新规的优选方案。

（来源：欧盟发布新电池法规中便携式电池和轻型运输工具（LMT）电池可拆卸性和可更换性指南）

钢壳电池初登市场之初，就受到了广泛的关注和热评。普通消费者和行业观察者对它的安全性、成本高低以及实际使用中的续航效果提出了他们的问题。市场上有诸如钢壳封装电池的新思路激进，技术成熟度不够的言论。但随着采用钢壳电池的多款主流旗舰手机批量上市，经过大量用户的长期实测，其稳定可靠的表现逐渐扭转了大众的看法，之前的质疑声也悄悄淡去。现在，钢壳电池已然引发全行业的关注热潮，成为了智能手机技术创新领域的热门议题。

那么，钢壳电池是否有望成为未来智能手机的标配？

钢壳电池的技术革新它又将为用户的日常使用带来哪些新体验？

提升安全性能

从软包电池到钢壳电池的技术升级，核心是给电池打造一个更安全、更稳定的工作环境。举个例子：高端手机用的硅碳负极材料，是能让电池储存电量的关键。不过硅基材料有个小问题：充电放电的时候体积会明显变大，常见的锂离子电池是通过高温将铝塑膜的内层聚乙烯融化并与电池组粘合实现的密封。钢壳电池则是通过激光焊接或压力咬合密封钢壳，并将防爆阀、过流保护电路（PTC）集成在钢壳模组，钢壳的高强度像一个坚固又可控的反应舱，能稳稳约束材料反应。

而且钢壳电池的好处可不止保护电池本身。它那结实的钢制外壳，还能当成手机的核心结构件用，让手机整体抗摔、抗弯折的能力大幅提升。

优化散热管理

众所周知钢材的导热效果特别好，能深度融入手机的散热系统，成为传递热量的关键桥梁。这样一来，手机在玩大型游戏、长时间拍摄这些高负载场景下，也能保持稳定运行，不会因为过热掉帧或卡顿。

延长使用寿命

钢壳的坚固结构精准解决了电池反复充放电时的核心损耗痛点。

电池在数百次循环充放电中，内部电极材料（尤其是高能量密度的硅基材料）会持续经历 “膨胀 - 收缩” 的反复形变，传统软包外壳约束力不足，长期使用可能会导致电极材料脱落、内部结构松动，甚至出现隔膜破损等问题，直接缩短电池循环寿命。

钢壳的高强度刚性结构，全程约束电极材料的形变幅度，避免其出现物理损伤，同时保持电极与电解液的稳定接触，让电池在长期使用中仍能维持稳定的充放电效率，大幅延长有效使用寿命。

在生产和制造电池钢壳的过程中面临着诸多质量挑战：

壳体尺寸和平面度测量

钢壳电池的壳体平坦度是散热与装配的核心保障。电池外壳需与手机主板、散热模组等组件紧密贴合，若平面存在凸起或凹陷，会导致接触间隙变大，热量传导受阻，空隙会形成热阻，让电池工作时产生的热量无法快速散出，既影响续航稳定性，还可能加速电池老化。因此，壳体平坦度需控制在微米级误差内，确保全面紧密接触，最大化散热效率。

解决方案：

ZEISS O-INSPECT 搭载智能自动校正功能，可实现未知轮廓的快速主动扫描；其红蓝光设计支持任意表面与材料的测量，还能自动更换不同接触式扫描测头，精准捕捉光学测头无法照射到的隐蔽位置。此外，设备可搭配白光测头（Dotscan），尤其适合镜片、玻璃等薄壁件与透明工件的检测，非接触式测量方式不仅效率出众，还能避免工件发生形变，保障测量精度。

测量报告：

ZEISS CALYPSO 软件：

钢壳平面度测量报告（实测平面度 0.1269μm，满足≤0.2500μm 的微米级误差要求）

外壳厚度测量

钢壳电池外壳厚度需平衡结构强度与轻量化：过薄会降低抗冲击、抗形变能力，易引发壳体破裂、电解液泄漏等安全风险；过厚则增加电池体积与重量，与手机轻薄化设计理念相悖。厂商需结合材料特性、容量需求及终端形态，经仿真与实测确定最优厚度，兼顾安全与便携。

解决方案：ZEISS METROTOM 6 scout

ZEISS METROTOM 6 scout 作为融合工业 CT 与三坐标测量技术的创新解决方案，专为精密部件的无损检测与三维计量打造，重新定义了复杂工件质量评估的效率与精度标准。

在核心性能上，设备凭借卓越的细节分辨能力突破传统测量局限：搭载微焦点透射式 X 射线源与 3K 平板探测器，可实现超高对比度与高分辨力测量，对于 10mm 直径的样品能达到 3µm 的体素尺寸，即便微小的孔隙、夹杂等微观瑕疵也能精准捕捉。其标志性优势在于单次扫描全维度覆盖，无需多次操作即可完成复杂检测及测量任务，轻松穿透工件表层，对接触式或光学测量系统难以触及的隐藏缺陷、内部几何结构进行全面的检测、分析与测量，生成完整的三维图像用于形位公差分析或目标 / 实际对比。

设备在实用性与稳定性上同样表现突出：通过可溯源计量体系、CAA 误差补偿系统及优化的机械稳定性设计，确保全程保持微米级高精准度，为质量评估提供可靠数据支撑；配备 5 轴设计的自动工件定位系统，可通过软件与居中轴实现自动居中，免去反复调整夹具的繁琐操作。

钢壳R角度厚度尺寸测量 - 体积切片展示

铆钉位置尺寸测量 – 体积切片展示

钢壳 R 角度厚度体积切片测量结果（各测量点厚度偏差均控制在合理范围，兼顾结构强度与轻量化）

R角厚度应用：冲压件 R 角厚度对质量与装配的关键影响

冲压件的 R 角厚度是决定其装配适配性与结构可靠性的核心指标，偏差会引发多重质量问题。

R角厚度过厚时，会导致零件实际尺寸超出设计公差范围，与配合部件形成物理干涉。装配时易出现贴合不严、定位偏移等问题，不仅增加组装难度，还可能因强制装配产生预应力，加剧部件磨损或导致连接松动，直接影响整机装配精度与稳定性。尤其在精密结构中，过厚 R 角甚至会导致相邻零件无法正常衔接，引发装配返工。

R 角厚度过薄则会显著削弱局部强度，成为性能短板。这是因为 R 角是应力集中的关键区域，过薄会使材料在冲压成形时减薄量超过成形极限，后续受振动、载荷等外力作用时，极易因抗拉伸能力不足出现开裂。这种开裂多发生在使用阶段，不仅会导致零件功能失效，还可能引发连锁故障，严重影响产品整体质量与使用寿命。因此，R 角厚度需严格遵循设计标准，通过精准质量控制确保合规。

蔡司拥有丰富的产品线包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，助力全面解决电子客户面临质量挑战与痛点。