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隨著新能源汽車產業持續升溫，動力電池系統正朝著高集成度、輕量化、低成本方向加速演進。作為電池包中關鍵的信號采集與連接組件，CCS（Cells Contact System，集成母排）的材料與制造工藝也在不斷迭代升級。其中，銅鋁異種金屬的高質量連接，成為影響CCS性能與成本的關鍵環節之一。

與此同時，鎳片本身作為中間材料，也帶來了額外的物料成本與供應鏈管理負擔。

圖1.銅鋁異種金屬的直接焊接面臨諸多技術挑戰

銅與鋁屬于典型的異種金屬，二者在導熱性、熱膨脹系數、熔點等物理特性上存在明顯差異，冶金結合困難。更關鍵的是，在焊接過程中，銅鋁界面極易生成脆性的金屬間化合物，直接影響接頭的機械強度與電氣可靠性，成為制約直焊工藝落地的核心難題。

當前行業中，部分方案采用超聲波焊接實現銅鋁直焊。但由于FPC銅箔極為柔軟、厚度極薄，超聲波焊接對材料表面清潔度、焊接控制精度要求極高，良率穩定性難以保證，容易出現虛焊等問題。

針對上述痛點，元祿光電發明了《一種激光銅鋁異種金屬的激光焊接方法》，省去鎳片中間環節，實現FPC銅箔與鋁巴的直接連接。

圖2.發明專利《一種激光銅鋁異種金屬的激光焊接方法》

在該方案中，FPC的70μm超薄壓延銅箔與2.5mm鋁巴進行搭接焊，銅箔置于上層。通過振鏡控制焊接路徑，有效增大銅箔焊接區域的受力面積，避免應力集中。經過對焊接功率、速度、離焦量等關鍵參數的反復調試，焊縫表面連續、成型一致 ，剝離拉力可達30N以上，焊接質量穩定可控。

圖3.70um厚銅鋁復合材測試數據

經過一年多的技術攻關，該工藝在超薄金屬材料焊接方面取得了一系列實質性進展：

• 降低焊接風險：通過優化工藝窗口，有效解決超薄銅箔易變形、貼合間隙大等難題，顯著降低虛焊與過焊的發生率；

• 提升產線效率：開發自動對位焊接系統，簡化工藝流程，縮短CCS產線長度，節省生產空間；

• 改善接頭性能：采用特定波長的激光光源，有效緩解銅鋁異種金屬焊接時的脆化問題，提升接頭強度與可靠性；

• 降低材料成本：取消鎳片中間件，減少物料種類與用量，為CCS規模化量產提供直接的經濟效益。

此外，在氣動夾頭、振鏡同軸視覺焊接軟件等方面持續優化，焊點可靠性已接近100%，為CCS的高質量制造提供了穩定支撐。

經過一年多的技術攻關，元祿光電的綠光焊接技術已不僅僅停留在實驗室階段。

我們正式推出了面向動力電池行業的CCS綠光焊接產線設備。

該設備采用高性能大功率激光器，具備吸收率高、飛濺少、高穩定性、高光束質量等優點，廣泛適用于銅、鋁、鎳、銀等超薄金屬材料的精密焊接。

隨著動力電池對集成度與成本的要求不斷提升，CCS的信號采集與連接方式也在持續演進。銅鋁直焊工藝的突破，不僅簡化了產品結構、提升了制造一致性，也為CCS產線的自動化與緊湊化提供了新的可能。可以預見，在新型焊接工藝的推動下，CCS正朝著更高效率、更高集成、更低成本的方向穩步邁進。

如果您正在為CCS產線的效率瓶頸煩惱，如果您希望在不犧牲品質的前提下降低成本，歡迎與我們聯系。

讓元祿光電照亮您工藝升級的每一步。