超声波金属焊接原理是利用超声频率的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接，因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象，且可通过计算机程序控制来定位实施焊接。目前超声金属焊接在汽车领域应用越来越广泛：汽车部件的接合必须满足最高的焊接质量：密封性、牢固度、尺寸精度、外观无瑕疵。超声波焊接为这些复杂的工艺要求提供了快速经济的解决方案。在超声波技术的帮助下，可以轻松实现工艺优化和产品验证工作。

目前在锂电池金属焊接领域也广泛采取了超声焊接，相比较电阻点焊（RSW）和激光束焊接（LBW），超声波金属焊接（UMW）是锂离子电池应用中更为理想的连接工艺。RSW依靠材料的阻力来产生热量以进行连接。然而，通常用于电池工业的铝箔和铜箔具有极低的电阻，且铝箔表面形成的坚韧氧化物层，抑制RSW的应用。LBW对焊接两端的材料层间隙非常敏感。一般经验认为，间隙应小于材料厚度的10％，即12μm的箔片将需要1.2μm或更小的间隙，这些要求难以实现。对于超声波金属焊接工艺，则没有以上这些问题。此外传统焊接结构件在装配过程中无法对连接片及保护片进行定位造成产品报废、无法有效除尘造成电池短路报废率较高，严重影响了产品的一致性。在锂电池技术中，涉及到金属焊接的部分主要有三个位置：铜/铝箔到极片，极片到极片，极片到极耳。其中，铜/铝箔焊接到极片上，难度比较大。因为金属焊接的两端采用不同厚度和材料的金属，一端相对较厚（例如0.2mm），另一端由多层极薄的金属片构成。极箔到极片的焊接，是将电池内部所有阴阳极箔连接到对应的极片上，从而将电池内部能量传递到外部。数以百计的锂电池单元构成典型的锂电池组。超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接等定位焊接，高效，清洁，故越来越广泛的应用于锂电池极片、极耳、电器引线等的焊接中，是目前主要的方法。

但是在锂电池金属焊接应用中，超声波焊接也有不可忽视的缺点。对于超声波焊接，好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢。
金属焊接是目前超声焊接挑战最大的领域，现有超声波焊接工艺设计中，焊头下压后与底模必须完全对齐，否则会出现工件受压不均，导致焊点虚焊，焊接强度达不到要求；当焊接工件的厚度及硬度提高时，焊接所需功率呈指数增大，当所需功率过大时，声学系统的设计制造和工艺效果都会产生一系列较难解决的问题，而目前重点应用锂电池焊接中处理的往往是多层结构，为了提高封装密度，目前极箔已经多达100层，这时功率的监控和有效输出就比较重要了。在焊接过程中，每个焊接物体工况都有些不同，甚至焊接过程中的应力变化，都会造成功率超声输出频率的细微变化，从而导致会有效输出功率的变动，目前通常的做法是在超声波驱动端通过PID锁定，但即使有效锁定，输出的能量也不等效到被测物体转化的焊接能量。特别在电池焊接领域里，各电池单元之间采用串联或者并联方式组合，如果一个极箔与极片连接出现故障，那么将导致整个电池组的输出故障。
因此，极箔与极片之间稳健牢固的连接，至关重要。锂电池目前被广泛应用于各个领域，比如手机，新能源汽车领域，一旦存在上述隐患，将对整个系统造成不可估量的安全隐患，因此超声波焊接领域急需一种有效的独立的质量监控手段。但是当前超声波焊接的质量检测比较困难，一般的检测方法难以在生产过程中进行实时监控，无损检测的方法尚未达到普及状态。
基于此，挚感（苏州）光子科技有限公司（挚感/挚感光子）研发了全新的、基于激光多普勒测振仪的在线非接触测试方案，用于在生产过程中实时监控超声波焊接状态。相当于传统基于分立器件的多普勒测振仪，挚感光子推出的基于集成光学芯片技术的数字化小型智能激光振动传感器体积和功耗大大缩小，整个产品只有火柴盒大小，内含激光多普勒测试仪、信号处理单元、电池、通讯模块，是划时代的智能传感器。产品具有非接触测量、纳米级测量精确度、出色的动态响应能力、抗干扰、产品体积小等优点。