从专业制造的角度说一说笔记本电池发热甚至爆炸的原因

　　月初我在网上看到Sony因笔记本电池发热大规模召回60多万块电池组，*月份还在网上看到HP做过同样的事情，如果在网上搜索“笔记本电脑电池召回”，基本上所有的知名笔记本电脑品牌都无法幸免，因此我这个曾经的业内工作者决定把我所知道的一些事情写出来，但愿能给笔记本电脑用户一些帮助。

　　我曾经在一家专业笔记本电脑电池组制造企业工作过一年多（该企业当时在这个领域排名全球前三位的企业之一），在说笔记本电脑电池组之前，我想简单的说说里面用到的锂电池，我们当时主要使用SONY和Panasonic两个品牌,其中前者的用量远大于后者，价格好像是主因，不使用SANYO我个人认为可能跟SANYO自身也大量生产电池组有很大的关系，锂电池组一般有6芯、8芯、*芯三种，还有一种用于超薄电脑上的电池组的主要是由四块像手机锂电池一样的扁平电池封装而成，这种电池的厚度跟手机锂电池差不多，因此加工成的电池组厚度也薄多了。电池组主要由锂电池、一到二块小PCB板和塑料外壳组成，其中锂电池可能要占到总成本的80%以上。

　　 我主要的工作是负责手工焊接工艺部分，没过多久我在生产线上就看到了一个很奇怪的现象，我们部门的经理时不时会到生产线上自己拿着烙铁往PCB板焊接连接器，我们经理是这个行业的资深技术人员，从公司总部下派到中国来的，在这个领域已经工作了十年以上，这道工序在我来之前一直由他亲自负责。各位如果从电脑上取下电池，就能看到我所说的那个连接器，主要作用是通过它把电脑主机和电池组连接起来并给电池组充电，当我们拔掉外接电源时也是通过它来给电脑供电，随着工作的深入，我逐步了解到他这么做的原因，因为我们生产线上负责这道工序焊接的工人无论是新人还是在这个岗位上工作三年以上的熟练工人，都无法避免一个问题，那就是工人在往PCB板上焊接这个连接器时，焊锡会在焊接连接器的同时会有部分焊锡会渗透到PCB板背面连接器内部的pin脚上，渗透过去的锡最理想的状态是完整覆盖通孔两面的焊盘，但是焊锡在覆盖另一面的焊盘时，同时也会顺着镀金的pin脚爬行，有时甚至直达pin脚顶端,顺着pin脚渗透过去的焊锡厚度大概在0.01～0.0*mm之间,最令我们感到无法理解的事情，当你把焊好的连接器放在一边，最快大概几个小时之后，连接器pin脚上覆盖的那薄薄的一层焊锡会从顶端慢慢的从连接器上剥离开来，由于它们的非常薄，在应力的作用下，剥离开的焊锡片会发生弯曲甚至卷曲，由于两个pin脚之间的距离很小，有时就会碰到旁边的pin脚，如果这两只pin脚正好是电池的正负极，后果就会很严重，如果这两支pin脚是起其它功效的，它也会造成电池内部信号紊乱，电池组在工作的过程中有可能造成电池组发热，因为这个问题一直存在，负责焊接工序的品保部员工不是按照电子制造行业通常那样进行抽检，而是在放大镜下对连接器内部进行100%全检，一旦发现问题就退回焊接员工，但是即使是这样，每周都会从我们的客户那边收到2、*个电池组的“尸体”，大部分电池组外表面都惨不忍睹，公司内部对负责这部分工作的品管采取了各种措施，包含奖励和惩罚，但是没有

　　任何效果，这就造成当这种“尸体”一旦被客户退回来，我们公司的厂长通常就会被客户叫过去挨训（这是我后来逐步知道的），可以想象得到的是，我们经理当时是多么迫切的希望能解决这个问题。但是这个问题多年来一直就像白癜风一样，即使像冯小刚这么一个名导，手上有大把的钱和资源，但是最终也只能通过拉低帽沿的方式进行处理。无论他想了多少方法，但是没有任何效果，所以刚接手期间，他也没有因为这个问题给我任何指责，随着时间的推移，我身上的压力也越来越大，没过多久我也像他一样手拿烙铁在生产线旁边重复他所做过的事情，经过反复尝试，我终于找到了避免这种问题的方法，随后我尝试着焊接了60个连接器，虽然我焊接的那些连接器焊点外观缺陷多多（虽然我一直负责焊接工艺，但以前主要是负责SMT和波峰焊焊接工艺，平时极少拿烙铁焊接，让我接手这部分原因很多，这里我也不想多说），但是经过品质部的员工反复检查，没有一个被发现有渗锡的问题，为了验证这个工序的有效性，我们甚至把焊接的这60个连接器表面的ESD朔胶盖逐一取下检查，发现PCB通孔两边的焊盘上锡良好，符合工艺要求。随后我把这一情况跟经理进行汇报后，经理同意进行推广，培训由我负责，一周内产量适当下调，由于生产线员工的接受能力差异比较大，我一次又一次示范给她们看，她们学会这种焊接手法的时间在*～*0分钟之间，随后的一段时间里，我就钉在生产线上看每一个烙铁手是否严格按照我所要求的进行操作，结果如我所料，随后客户端那里再也没有退回那种烧焦了电池。在我离开之前，大概有一年左右的时间，我们没有从客户端接收到任何这种情况的反馈。我们公司当时给HP、DELL、Apple等基本上所有世界上知名的笔记本品牌代工笔记本电脑电池组。具有讽刺意味的是不久我转正的时候，我的工资没有得到任何的调整，一气之下我也没有把这部分工艺写成文件。在我离开这家公司一两年后，该公司在其它的城市投资的一个全新的工厂生产笔记本电池组，我以前的部门经理也被调到这个

　　工厂，有一天我和以前的同事聚会时听到一条爆炸性的消息，在一天夜里，那家工厂封装好的电池组在进行老化测试时，突然不知什么原因，老化房的电路短路引起火灾，这场大火一直烧了1*个小时，当时可是出动了10多辆消防车喔，他们还给我看了关于这件事的报道。当时我并没有意识到我所解决的问题是笔记本电池组制造业内的一个难题，直到我后来在一个欧美电子辅料的企业做技术支持的时候，我在一家曾经的全球最大的OEM企业看到它们的生产线也在帮日系企业做笔记本电脑电池组的时候，我问它们负责这部分的工程技术人员询问是否遇到过连接器焊接时pin脚渗锡的问题时，他们和我以前的公司的问题是一样的，而他们的客户一直指责他们的PCB板焊盘设计有问题，我没有跟他们过多的说明什么，直到那时我才知道我当时解决的是这个领域多年存在的一个行业性的难题。

　　可能有人会问为什么不用波峰焊进行批量焊接，这主要是由于笔记本电脑电池内部的空间非常紧凑，焊接连接器的PCB板非常薄，在波峰焊中焊接时PCB板会变形，我们当时也有部分连接器采用钢网印刷锡膏并用回流焊工艺焊接，但是通过这种工艺焊接的连接器一是焊盘上锡量难以满足工艺标准，二是在连接器的内部会产生锡球，发现并清理它都不是一件容易的事情,三是当遇到焊点少锡用烙铁修补时渗锡的问题同样不可避免。