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第一章 緒 言
一般在市面上看到的乾電池（碳鋅電池）或鹼性電池，用完後無法 重複使用，稱為一次電池。行動電話所使用的電池，可重複充電循環使 用，則稱為二次電池。在環保及經濟的考量下，二次電池已是電池的主 流。
自從成功地將電池小型化與密封後，二次電池得以廣泛應用在各種消 費性電子、通訊及資訊產品、視聽、安全照明設備、電動工具機中。如今 全球鎳鎘電池的需求量，每年都超過十幾億顆。不過鉛酸與鎳鎘電池，在 面臨環保壓力及新型電池強力優勢競爭下，後續成長空間十分有限。
近幾年來，由於筆記型電腦、行動電話、數位相機等IA (Information Appliance)產品大量普及，高性能、穿戴型二次電池的需求量急速增加，
也帶動了電池技術的快速成長以及成本下降。並在筆記型電腦不斷要求輕 量化、薄型化及CPU、LCD、硬碟不斷的提高性能、尺寸下，使整體耗電 量提高，電池能量密度的要求也跟著提升。起初鋰電池主要製作成一次電 池，直到1980年英國John B. Goodenough教授發表鋰鈷電極材料的論文，
以及1990年日本Sony能源科技公司研發成功，才正式推出鋰離子二次電 池，短短十幾年間，在日本即有十家以上的廠商投入生產，產值超過二千 億日幣。原因由於鋰電池的工作電壓為3.6伏特，是鎳鎘或鎳氫電池的3 倍，一顆鋰電池相當於3顆鎳氫電池串聯。而大部分電腦的中央處理器
（CPU）所需電壓在2.5到3.3伏特間，因此一顆鋰電池即可勝任，且能量 密度高、輸出功率大、放電平穩、工作溫度區間大、充放電循環壽命可達 500次以上、自放電低、儲存壽命長等多項特點，加上體積及重量的考慮，
二次鋰電池當然成為最熱門的IA能源，在1993年後電子產品逐漸採用鋰離 子電池〔1，2〕，成為為目前最主要的二次電池。
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由於鋰電池殼體外型相當輕薄短小，傳統電弧銲接法無法滿足高精密 度的要求，取而代之的則是以精密見長的雷射或電子束等銲接法。就鋁質 薄型鋰電池而言，外殼的銲接品質關係著電池內部功能運作時，能否在高 壓、高溫、且具有腐蝕性的環境下仍保持安全性。因此，要達到商業應用 的鋰離子電池銲接封裝標準，選擇適合的銲接方式是首要的考量。
本論文研究對象為超薄方型鋰離子電池的上蓋與罐體封裝，所採用的 材料薄度與所允許的銲道尺寸皆相當小，精密度要求較高。比較各種精密 銲接技術的功能與優缺點，因 Nd：YAG（Yttrium Aluminum Garnet 釹：
釔鋁石榴石）雷射所具有較佳的光波長、製造彈性、聚焦品質、工作環境、
吸收率、能量控制模式等特性〔3〕，因此成為最符合本研究 AA3003-O 鋁 質方型鋰電池薄殼微小銲道封裝需求的工具。
鋰離子電池內部的工作流體含有毒性、腐蝕性，且在長時間使用下，
內部電解液產生高溫、高壓狀態，比起其他常用的電池必須要有較多安全 上的考量，除了要擁有微細的銲道，避免影響其他殼體材料性質，以及具 備足夠的銲道抗拉強度外，對於銲道在容器內部承受高壓下，是否能夠有 足夠強度防止爆裂，阻止內部液體滲出，亦應為重要的考量因素之一〔4〕。 因此，殼體的封裝品質正是影響鋰離子電池使用安全的關鍵角色〔5,6〕。
罐體封裝為鋰電池後段製程之主要技術之一，尤其對於所強調的封密 性，使用Nd:YAG雷射銲接將可獲得比傳統製程較好的品質，並降低生產 成本。本論文探討有關雷射脈衝總能量、峰値功率、重疊率對銲道寬度、
縱深、凹陷量、抗拉強度、銲後成分的影響關係，藉此評估電池密封效果，
並以ANSYS有限元素法初步模擬脈衝熱源的銲道溫度與熱傳導情形。最後 將數值分析結果，與金相試驗及即時溫度測量紀錄等試驗相互應證，綜合 分析出峰値功率、脈衝能量、重疊率等參數對封銲品質的影響程度。
