CN102699464A - 应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法和焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法和热辐射式焊接装置，包括红外线加热装置、压针装置和预热装置，所述红外线加热装置下方放置压针装置，所述红外线加热装置、所述压针装置置于所述预热装置中部，按照本发明所提供的设计方案，互联条能够牢固的焊接在太阳能电池片正反面的主栅线上，因具有加热温度均匀，热影响区域小，应用在易碎的太阳能电池片的焊接，具有破损率低，材料隐裂现象少，焊接质量一致性好。同时焊接时间和温度可控性好，可以实现对焊接时间和焊接温度的自动化控制。

Description

应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法和焊接装置
技术领域
本发明涉及应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法和焊接装置。
背景技术
太阳能电池组件是多个电池串通过汇流条焊接后将EVA,背板，有机玻璃板叠层高温压合而成；其中电池串是通过连接在太阳能电池片上的焊带将电池片连接成串，以达到提高太阳能电池输出电压的技术要求。传统的手工焊接是通过人工先单片焊接，后串焊，工序较多，所需人员也较多，又因受人工技能的影响，电池串外形尺寸不稳定，易出现虚焊，漏焊等现象,同时电池片因内应力不一致，易产生裂纹和碎裂。人工焊接不足之处给生产组织与质量控制及生产成本控制带来很大的难度。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提供一种用于太阳能电池片焊接成串的工序的易碎硅片材料热辐射式焊接工艺方法及焊接装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法，包括如下步骤，采用6块预热板对电池片进行先后预热，该6块预热板的温度设置分别T1、T2、T3、T4、T5和T6，所述温度T3>T2=T4>T1=T5>T6，在第3块预热板上将红外线光源聚光在该电池片的需焊接位置，直到加热成液态的焊锡浸润焊接部位后，停止红外线光源聚光加热。
一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，包括红外线加热装置、压针装置和预热装置，所述红外线加热装置下方放置压针装置，所述红外线加热装置、所述压针装置置于所述预热装置中部。
进一步的，还包括红外线气动翻转装置，所述外线气动翻转装置包括提升气缸、翻转气缸、轴承座和转轴，所述红外线加热装置连接所述轴承座，所述轴承座内置轴承，所述轴承内孔安装转轴，转轴两端安装在位于轴承座两端的转轴支撑法兰盘上，所述提升气缸安装在垂直轨道上，可沿着该垂直轨道上下滑动；所述翻转气缸一端和提升气缸固定，另一端和所述转轴相连并可推动所述转轴旋转，在转轴支撑法兰盘设有螺钉，通过所述螺钉可以限制转轴旋转。
进一步的，所述红外加热装置包括红外加热滑块、两个光轴、丝杆和置于丝杆一端的调节旋钮，所述加热滑块内部置有红外线灯管，在所述红外线灯管的顶部固有抛物线状反光板；所述加热滑块顶部设有两个轴套，所述套环分别套设在所述光轴上，所述丝杆设于两个光轴之间。
进一步的，所述预热装置包括6个热电偶传感器、12个加热棒和6块加热板，所述各个加热棒和各个热电偶传感器置于所述各个加热板底部。
进一步的，所述压针装置包括遮光板、压针和气缸，所述气缸置于底座上，在气缸两侧固定有限位挡板，所述遮光板置于所述压针的两侧，所述气缸推动所述压针上下运动。
本发明的有益效果在于：按照本发明所提供的设计方案，互联条能够牢固的焊接在太阳能电池片正反面的主栅线上，因具有加热温度均匀，热影响区域小，应用在易碎的太阳能电池片的焊接，具有破损率低，材料隐裂现象少，焊接质量一致性好。同时焊接时间和温度可控性好，可以实现对焊接时间和焊接温度的自动化控制。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为红外线气动翻转装置和红外加热装置的结构示意图；
图3为压针装置的结构示意图；
图4为红外加热装置的结构示意图；
图5为红外加热装置的解剖示意图；
图6为加热滑块的结构示意图；
图7为预热装置的结构示意图；
图8为设置六块预热板的温度高低示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，包括红外线加热装置7、压针装置5和预热装置9，所述红外线加热装置7下方放置压针装置5，所述红外线加热装置7、所述压针装置5置于所述预热装置9中部。
如图1、图2和图4所示，红外线气动翻转装置2和红外加热装置7，所述外线气动翻转装置包括提升气缸1、翻转气缸3、转轴33和轴承座32，所述红外线加热装置7连接所述轴承座32，所述轴承座32内置轴承，所述轴承内孔安装转轴33，转轴两端安装在位于轴承座32两端的转轴支撑法兰盘4上；，所述提升气缸1安装在垂直轨道10上，可沿着该垂直轨道10上下滑动；所述翻转气缸3一端和提升气缸1固定，另一端和所述转轴相连并通过连接部14可推动所述转轴旋转，从而实现红外加热装置7的向外翻转，在转轴支撑法兰盘4设有螺钉，通过所述螺钉可以限制转轴旋转，工作人员对红外加热装置7更换红外灯管后，通过红外线气动翻转装置2将红外加热装置7的向内翻转，实现红外灯管的更换。
如图4、图5和图6所示，所述红外加热装置包括红外加热滑块13、两个光轴12、丝杆20和置于丝杆20一端的调节旋钮11，所述丝杆20通过轴承座19横跨在红外加热装置两端，所述调节旋钮11可旋进旋出从而对加热滑块13的横向位置进行调节。
如图6所示，所述加热滑块13内部置有红外线灯管21，在所述红外线灯管21的顶部固有抛物线状反光板22；红外光线通过反光板22的聚光，通过镜片25后将能量聚焦在太阳能电池板的焊条上，所述加热滑块顶部设有两个轴套26，所述轴套26分别套设在所述光轴12上，所述丝杆20设于两个光轴12之间。
所述预热装置9包括6个热电偶传感器、12个加热棒和6块加热板，如图7所示，所述各个加热棒29和各个热电偶传感器27置于所述各个加热板30底部。
如图3所示，所述压针装置5包括遮光板15、压针31和气缸6，所述气缸6置于底座上，在气缸6两侧固定有限位挡板（16,17），所述遮光板15置于所述压针31的两侧，所述气缸6推动所述压针31上下运动。所述压针31可压住所述焊条，使其紧紧的贴住电池片。
如图8所示，为了减少因电池片自身与红外线焊接的温度差，避免电池片碎裂，本发明装置采用预热的方法预热电池片。通过设置六块预热板的温度，设定预热温度曲线。预热板内部装有发热元件即电热棒和热电偶温度传感器，能景区的控制预热温度，采用6块预热板对电池片进行先后预热，该6块预热板的温度设置分别T1、T2、T3、T4、T5和T6，所述温度T3>T2=T4>T1=T5>T6，在第3块预热板上将红外线光源聚光在该电池片的需焊接位置，直到加热成液态的焊锡浸润焊接部位后，停止红外线光源聚光加热。
工作的时候，电池片依次进入预热区域，焊接区域，冷却区域。在电池片进入焊接区域后，电池片停留在焊接区域下方，焊带压紧结构下压至电池片上的焊带放置区域，红外线光源此时处于待机状态。之后，红外线光源进入阶梯升温阶段，直至达到焊接工艺所需温度要求并保持相应时间；此时焊锡由固态进入到液态，最大限度的浸润要求焊接的部位。然后，进入冷却阶段，预热装置继续为电池片加热，电池片较为缓慢的自然冷却至室温，焊锡液态逐步进入固态，焊接完成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (6)

1.应用于太阳能电池片热辐射式焊接方法，其特征在于，包括如下步骤，采用6块预热板对电池片进行先后预热，该6块预热板的温度设置分别T1、T2、T3、T4、T5和T6，所述温度T3>T2=T4>T1=T5>T6，在第3块预热板上将红外线光源聚光在该电池片的需焊接位置，直到加热成液态的焊锡浸润焊接部位后，停止红外线光源聚光加热。
2.一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，其特征在于，包括红外线加热装置、压针装置和预热装置，所述红外线加热装置下方放置压针装置，所述红外线加热装置、所述压针装置置于所述预热装置中部。
3.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，其特征在于，还包括红外线气动翻转装置，所述外线气动翻转装置包括提升气缸、翻转气缸、轴承座和转轴，所述红外线加热装置连接所述轴承座，所述轴承座内置轴承，所述轴承内孔安装转轴，转轴两端安装在位于轴承座两端的转轴支撑法兰盘上，所述提升气缸安装在垂直轨道上，可沿着该垂直轨道上下滑动；所述翻转气缸一端和提升气缸固定，另一端和所述转轴相连并可推动所述转轴旋转，在转轴支撑法兰盘设有螺钉，通过所述螺钉可以限制转轴旋转。
4.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，其特征在于，所述红外加热装置包括红外加热滑块、两个光轴、丝杆和置于丝杆一端的调节旋钮，所述加热滑块内部置有红外线灯管，在所述红外线灯管的顶部固有抛物线状反光板；所述加热滑块顶部设有两个轴套，所述套环分别套设在所述光轴上，所述丝杆设于两个光轴之间。
5.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，其特征在于，所述预热装置包括6个热电偶传感器、12个加热棒和6块加热板，所述各个加热棒和各个热电偶传感器置于所述各个加热板底部。
6.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池片热辐射式焊接装置，其特征在于，所述压针装置包括遮光板、压针和气缸，所述气缸置于底座上，在气缸两侧固定有限位挡板，所述遮光板置于所述压针的两侧，所述气缸推动所述压针上下运动。
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