CN102299202A - 一种薄膜电池引线连接方法 - Google Patents

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童翔
茅建锋
丁建
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Abstract

一种薄膜电池引线连接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：制作所述薄膜电池背电极的步骤，利用透明导电氧化物TCO制作薄膜电池背电极；在所述薄膜电池背电极的正负极端各焊接一条金属带的步骤，两条金属带之间有一定间隔；在背电极上的两条金属带之间粘贴一条或多条绝缘胶带的步骤，其中所述绝缘胶带的两端不与金属带粘结连接；将铝质导电带粘贴在所述绝缘胶带上的步骤，其中，所述铝质导电带的两端分别与上述的两条金属带焊接连接。本发明公开的薄膜电池引线连接方法可以实现TCO背电极与铝带的焊接，同时由于背电极原材料和焊接机的成本较低而大大减少了实现薄膜电池引线连接技术的整体成本。

Description

一种薄膜电池引线连接方法
技术领域
本发明涉及薄膜电池中背电极和引线连接技术，更具体地，本发明涉及一种将TCO背电极膜和铝导带焊接到一起的薄膜电池引线连接方法。
背景技术
在现有的薄膜电池业内，将薄膜电池的背电极和引线进行连接的技术主要包含以下两种：
第一种是利用TCO(掺杂氧化锌)作背电极，使用银胶作为粘合剂，使镀锡铜带与背电极粘接后，用烤箱把粘结剂银胶烤干，而另一种是利用金属背电极(铝膜、钼膜、镍膜等)做薄膜电池的背电极，使用铝导带作导带，使用超声波焊接的方法将金属膜和铝导带连接在一起。
而上述现有的薄膜电池的背电极和引线进行连接的技术存在以下缺点：首先，使用TCO加银胶和镀锡铜带方法，原材料(银胶、镀锡铜带)价格昂贵，涂胶设备系统复杂，价格也比较昂贵，因此采用该种方式使得生产成本很高；其次，使用金属背电极和超声波焊接方法，镀膜机价格昂贵，金属膜激光切割困难，因此采用这种方法不仅生产成本高，而且工艺复杂。
因此，函待提供一种能大幅降低生产成本同时制作工艺简单的背电极和引线的连接技术。
发明内容
基于上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种薄膜电池引线连接方法，不仅降低了生产成本，同时简化了制作工艺，其特征在于，该连接方法包括以下步骤：
制作所述薄膜电池背电极的步骤，利用透明导电氧化物TCO制作薄膜电池背电极；
在所述薄膜电池背电极的正负极端各焊接一条金属带的步骤，两条金属带之间有一定间隔；
在背电极上的两条金属带之间粘贴一条或多条绝缘胶带的步骤，其中所述绝缘胶带的两端不与金属带粘结连接；
将铝质导电带粘贴在所述绝缘胶带上的步骤，其中，所述铝质导电带的两端分别与上述的两条金属带焊接连接。
根据本发明的一个优选实施例，其中所述的薄膜电池引线连接方法还包括连接接线盒的步骤，即将铝质导电带的正负极引线接入到所述接线盒的正负极上的步骤。
根据本发明的又一个优选实施例，其中所述的薄膜电池背电极的TCO为掺硼氧化锌。
根据本发明的再一个优选实施例，其中所述的薄膜电池上的所述的两条金属带平行于该薄膜电池的正负极设置。
根据本发明的另一个优选实施例，其中所述的薄膜电池上的所述的绝缘胶带与所述的金属带垂直设置。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是现有技术中采用透明导电氧化物TCO制作薄膜电池的背电极，银胶做粘合剂，使镀锡铜带与背电极进行粘结的结构示意图。
图2是现有技术中使用金属背电极作为薄膜电池的背电极，铝导带作为导带，使金属背电极与铝导带进行连接的结构示意图。
图3是根据本发明的一个优选实施例将采用透明导电氧化物TCO制作的薄膜电池的背电极与铝导带进行焊接的结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面将参照附图1-3对本发明做进一步的详细描述。
图1是现有技术中采用透明导电氧化物TCO(Transparent conductingoxide)制作薄膜电池的背电极，银胶做粘合剂，使镀锡铜带与背电极进行粘结的结构示意图。如图1所示，所述薄膜电池的背电极的电池区域100采用透明导电氧化物TCO制作，所述薄膜电池具有如图所示的除边区域；同时采用镀锡铜带103作为导电带，图1所示的镀锡铜带103使用银胶作为粘合剂，将镀锡铜带103通过粘合剂银胶104粘结到所述薄膜电池的背电极上，同时利用烤箱将所述粘结剂银胶104烤干。其中，通常情况下，如图示在所述薄膜电池的正负极两端分别设置金属带101和102，将镀锡铜带103的两端分别与金属带101和102电连接，可采用金属连接或焊接两种方式，同时将镀锡铜带103的正负极引线连接到外部的接线盒上(图中未示出)，从而实现薄膜电池电极的引出。
采用上述方法实现薄膜电池电极引出的缺陷是首先原材料如银胶、镀锡铜带等价格昂贵，其次，涂胶设备系统也比较复杂，价格也比较昂贵，因此，使得上述装置制作成本很高。
图2是现有技术中使用金属背电极作为薄膜电池的背电极，铝导带作为导带，使金属背电极与铝导带进行连接的结构示意图。如图2所示，所述薄膜电池的背电极的电池区域200采用金属制作，如铝膜、钼膜、镍膜等，薄膜电池具有如图所示的除边区域；同时采用铝质导带作为导电带，如图所示的铝质导电带201，然后利用超声波焊接技术将铝制导电带201与制作薄膜电池的背电极的金属膜电连接到一起，所述金属膜是利用镀膜机在金属背电极上镀的一层膜，通常其具有导电功能。如图示是一种优选的情况，通常是可以在薄膜电池的正负极两端分别利用超声波焊接技术将铝质导电带201和金属膜连接在一起，铝质导电带201一端的延长段弯折，使用绝缘胶带将弯折部分固定在金属膜表面，同时将铝制导电带201的正负极引线连接到外部的接线盒上(图中未示出)，从而实现薄膜电池电极的引出。
采用金属背电极和铝质导带的目的是实现上述结构的良好的导电性能。然而其中使用的镀膜机价格昂贵，金属膜进行激光切割时也比较困难，因此生产成本较高。
图3是根据本发明的一个优选实施例将采用透明导电氧化物TCO制作的薄膜电池的背电极与铝导带进行焊接的结构示意图。如图3所示，所述薄膜电池的背电极的电池区域300采用透明导电氧化物TCO制作，所述薄膜电池具有如图所示的除边区域；在薄膜电池的正负极两端分别设置金属带101和102，所述金属带101和102之间具备一定间隔，优选地，所述的两条金属带101和102平行于电池的正负极设置；在所述的两条金属带101和102之间粘贴一条或多条绝缘胶带301，其中所述绝缘胶带301的两端分别与金属带101和102粘结连接，优选地，所述绝缘胶带301不与所述金属带101和102垂直设置；将铝质导电带201粘贴在所述绝缘胶带301上，其中，所述铝质导电带201的两端分别与上述的两条金属带101和102焊接连接，焊接点202如图所示。此外，所述铝制导电带201的正负极引线可以连接到外部的接线盒302的正负极上，接线盒图示为J-boxer，从而实现薄膜电池电极的引出。所述接线盒302可以固定在所述薄膜电池上，也可以是独立于所述薄膜电池之外的单个装置。
其中，上述的金属带101和102通常使用导电性能高的金属制作，如铝和铜；同时金属带的形状一般设置为长条形，即矩形形状，当然根据薄膜电池的背电极的形状，也可以将金属带的形状设置为其他形状；而所述绝缘胶带可以采用双面胶带，采用双面胶带可以保证所述绝缘胶带与铝制导电带和薄膜电池背电极表面的充分接触和固定；同时所述透明导电氧化物TCO可以是掺杂有ZnO等材料的氧化物，如掺硼氧化锌和掺铝氧化锌等，以满足不同背电极对外部环境的需要，例如对抗高电压、高压强等需要。
上述铝制导电带和绝缘胶带通常也采用长条形形状，即矩形形状，而且如图所示，铝制导电带201平行贴附到绝缘胶带301上，而且绝缘胶带301的宽度大于铝制导电带201的宽度，优选地，绝缘胶带301和铝制导电带201以及金属带101和102采用图3中所示的方式，即金属带101和102平行于薄膜电池的正负极设置，绝缘胶带301垂直于所述金属带101和102设置，而铝制导电带201平行贴附于绝缘胶带301上，即铝制导电带201也垂直于金属带101和102设置，在实际制作过程中，所述金属带、铝制导电带和绝缘胶带的位置关系可以做多种选择，例如，彼此可以成一定角度设置。
上述的焊接为超声波焊接，可以采用超声波滚焊机或超声波点焊机实现。使用超声波焊接可以使得铝质导电带与所述金属带连接紧密、可靠，同时导电性能得到保证。超声波焊接是一种机械处理过程，在焊接过程中，并无电流在被焊件中流过，也无诸如电焊模式的焊弧产生，由于超声焊接不存在热传导与电阻率等问题，因此对于有色金属材料来说，无疑是一种理想的金属焊接，对于不同厚度的片材，能有效地进行焊接。超声波焊接可以包括超声波塑料焊接和超声波金属焊接，在本发明中基本只涉及超声波金属焊接，其优点是首先焊接材料不熔融，不脆弱金属特性；其次焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零，再次对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接，同时焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料，并且焊接无火花，环保安全。使用超声波点焊机的优势在于焊接简单方便，而且节省原材料，焊速快，而使用超声波滚焊机的优势是焊接牢度高、虚焊几率小、透焊几率小，此外，铝制导电带201与金属带101和102的连接还可以采用焊接之外的其他形式，例如传统的电连接方式。当然根据实际需要，可以进行超声波焊接方式和焊接机器的择一选择。
另外，上述铝制导电带的厚度是0.01-0.2mm，优选地，上述优选实施例中的铝制导电带的厚度选择为0.05mm。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

Claims (8)

1.一种薄膜电池引线连接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
制作所述薄膜电池的背电极的步骤，利用透明导电氧化物TCO制作薄膜电池的背电极；
在所述薄膜电池的背电极的正负极端各焊接一条金属带的步骤，两条金属带之间有一定间隔；
在背电极上的两条金属带之间粘贴一条或多条绝缘胶带的步骤，其中所述绝缘胶带的两端不与金属带粘结连接；
将铝质导电带粘贴在所述绝缘胶带上的步骤，其中，所述铝质导电带的两端分别与上述的两条金属带焊接连接。
2.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中还包括连接接线盒的步骤，将铝质导电带的正负极引线接入到所述接线盒的正负极上。
3.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述绝缘胶带为双面胶带。
4.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述的薄膜电池背电极的TCO为掺硼氧化锌。
5.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述的两条金属带平行于所述薄膜电池的正负极设置。
6.如权利要求1或5所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述的绝缘胶带与所述的金属带垂直设置。
7.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述的焊接可以采用超声波滚焊机或超声波点焊机实现超声波焊接。
8.如权利要求1所述的薄膜电池引线连接方法，其中所述的金属带或铝质导电带的厚度为0.01-0.2mm。
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