CN103903882B - 一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，其结构为：第一手柄和第二手柄通过转轴连接并绕其转动，第一手柄下端连接电源线与插头，上端有第一滑槽，第二手柄下端设有多功能控制器，上端装有第二加热装置，平行活动爪上端设有第一加热装置，下端有第二滑槽，第二滑槽中装有滑杆且通过滑杆连接到第一滑槽，底部安装在平行爪滑杆上。本发明具有如下优点：解决了传统密封机需要供气才能下压的局限，带定位功能可在加热密封前更为精确的调节密封电池板的位置，密封过程中防止两极板错位，提高染料敏化太阳电池的成品率和性能均一性；体积小、便于携带，扩大了密封机的应用场所。

Description

一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机

技术领域

本发明属于光伏器件密封领域，主要应用于染料敏化太阳和其它薄膜太阳电池，具体涉及一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机。

技术背景

染料敏化太阳电池由瑞士洛桑高等理工学院Michael Grätzel教授于1991年取得突破性进展以来，以其独特的夹层结构设计、相对低廉的成本、简单的制作过程及特殊的光电转泛关注。染化太阳电池由光阳极板（附着染料敏化TiO₂纳米多孔膜的透明导电玻璃）、阴极板（镀铂的透明导电玻璃）以及两极之间的电解质溶液层构成的一种“三明治型”光电化学池。由于染料敏化太阳电池电解液采用的是具有挥发性的液态有机溶液，在电池的制作过程中，阴阳两极板的密封和灌注电解液的小孔密封是非常重要的环节。两极板密封是将光阳极与阴极通过在中间夹一层密封膜后组装在一起，然后对两电极板加热，受热后的密封膜即可将两电极板粘结在一起，并在内部形成一个用来容纳电解液的空腔。小孔密封是将电解液通过阴极板预留的小孔注入空腔后，使用另外一片密封膜和玻璃片在加热后将小孔封。两个密封过程效果的好坏直接影响到电池的长期稳定性及其光电转换性能。

目前最常用的密封机是台式气动热压机，但是对染料敏化太阳电池的密封来说，其主要存在以下不足：

1.因染料敏化太阳电池的加热密封是一个不可逆过程，一旦密封过程中两电极板发生偏移就会影响到电池性能的均一性，严重错位时电池完全报废。目前的台式热压机在下压的过程中无定位功能，无法在密封前对两电极板进行定位与调整，而密封过程中可能导致两极板错位，增加了电池生产的废品率。

2.台式热压机需要借助气动装置产生动力，因此该类热压机只能在能提供高压气的场所使用；

3.台式热压机体积较大，不方便携带，极大的限制了染料敏化太阳电池的制作场所；

4.太阳电池厚度影响着电池的光电转化效率，台式热压机目前都没有测量密封前后电池厚度的功能。

为了解决以上几个问题，本专利设计了一种无需气动、方便携带且带有下压定位等多功能的染料敏化太阳电池密封机。

发明内容

本发明提供一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，其动力通过手动下压提供，无需额外气动装置。带有定位器可在加热密封前精确调整、定位两极板的位置，密封过程中防止两极板错位，提高染料敏化太阳电池的成品率和性能的均一性。带有加热定时和控温部件实现最佳电池密封性能杜绝电解液泄露，同时可带有测量电池厚度等附件，实现更多功能。

本发明是这样来实现的，一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，它包括第一热压头，第一加热装置，第二加热装置，平行活动爪，滑杆，第一滑槽，第二滑槽，转轴，手柄复位装置，第一手柄，电源线与插头，第二手柄，多功能控制器，平行爪滑杆和第二热压头；其特征在于：第一手柄和第二手柄通过转轴连接并绕其转动，第一手柄下端连接电源线与插头，第一手柄上端有第一滑槽，第二手柄下端设有多功能控制器，上端装有第二加热装置，第二加热装置其表面上安装有第二热压头，所述第一手柄和第二手柄手握处内侧设有手柄复位装置，平行活动爪上端设有第一加热装置，第一加热装置上安装有第一热压头，下端有第二滑槽，第二滑槽中装有滑杆且通过滑杆连接到第一滑槽，底部安装在平行爪滑杆上。

本发明所述平行活动爪内部设有定位器活动装置，定位器则安装于定位器活动装置内，定位器活动装置周围套有弹簧，其通过弹簧实现定位器的施力与复位，定位器活动装置中安装有微型位移传感器，可将被加工物体的厚度信息传输给多功能控制器并进行显示。

本发明所述第一加热装置和第二加热装置内部均安装有加热线圈以及贴片式温度传感器，可将加热温度传输给多功能控制器并进行显示。

本发明所述第一热压头和第二热压头均可根据电池尺寸需要进行拆卸和更换。

本发明所述第二手柄在转轴周围的部分为中空结构，第一手柄中部则被包裹其中，且在该中空部分的上端装有平行爪滑杆。

与现有密封技术相比，本发明带定位功能的便携式密封机具有如下优点：

通过手动控制下压过程，解决了传统密封机需要供气才能下压的局限；带定位功能可在加热密封前更为精确的调节密封电池板的位置，密封过程中防止两极板错位，提高染料敏化太阳电池的成品率和性能均一性；通过密封压头的拆换可对不同大小、不同厚度的电池进行密封；通过多功能控制器实现精确控温、加热定时、厚度测量等功能实现最佳密封效果；体积小、便于携带，扩大了密封机的应用场所。本发明亦可适用于烫画、制衣、电子产品加工等领域。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的定位装置结构示意图。

图3为本发明的定位装置工作过程一示意图。

图4为本发明的定位装置工作过程二示意图。

图5为本发明的定位装置工作过程三示意图。

在图中，第一热压头1，第一加热装置2，第二加热装置3，定位器4，平行活动爪5，滑杆6，第一滑槽7，第二滑槽8，转轴9，手柄复位装置10，第一手柄11，电源线与插头12，第二手柄13，多功能控制器14，平行爪滑杆15，密封膜16，阴极板17，光阳极板18，定位器活动装置19，弹簧20，第二热压头21。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

本发明揭示了一种带定位功能的便携式太阳电池密封机，结合图1和图2，本发明主要分为手柄操作部分、加热装置部分和定位装置部分三个部分。

在手柄操作部分，其主要包括第一手柄11和第二手柄13，这两个手柄通过转轴9连接，并且实现围绕转轴9活动。第二手柄13在转轴9周围的部分为中空结构，第一手柄11中部则被包裹其中，且在该中空部分的上端装有平行爪滑杆15。第一手柄11上端设有第一滑槽7；手握处内侧有手柄复位装置10，手柄复位装置10内部设有弹簧，在松开手柄的时候可以施加向外的力实现手柄的复位；下端接有电源线及插头12，通过其为本发明供电。第二手柄13上端设有第二加热装置3，下端则装有多功能控制器14，通过其可以实现对第一加热装置2和第二加热装置3的开关、温度调节与显示、加热时间控制、电池厚度信息显示等功能。在平行活动爪5的下部分，设有第二滑槽8，在第二滑槽8内装有滑杆6，滑杆6同时也连接着第一滑槽7。平行活动爪5下端通过安装在第二手柄13内部的平行爪滑杆15。当握紧第一手柄11和第二手柄13的时候，第一手柄11上端的第一滑槽7的移动带动滑杆6，滑杆6同时在第二滑槽8内移动，由此活动第一手柄11为平行活动爪5提供一个左右活动的力，再加上平行活动爪5底部通过平行爪滑杆15，因此可以实现其平行活动。

在加热装置部分，主要由第一加热装置2和第二加热装置3组成，第一加热装置2安装在平行活动爪5上端，第二加热装置3安装在第二手柄13的上端，装置内部均装有加热线圈以及贴片式温度传感器，并在外部分别装有第一热压头1及第二热压头21。第一热压头1及第二热压头21可以根据使用情况进行更换。

在定位装置部分，定位装置安装在平行活动爪5中，在平行活动爪5的内部装有定位器活动装置19，定位器4则固定在该装置中，下端从第一加热装置2及热压头1中间通过并伸出一定长度，定位器4可根据需要取出。在定位器活动装置19周围装有弹簧20及微型位移传感器。当定位器4接触到被加工物体时，其带动定位器活动装置19，弹簧20开始压缩，此时定位器可以向电池施加一定的力使其不易产生偏移，并且可在此过程中对已经产生偏移的电池进行调整，由此实现定位以及调整功能。当第一热压头1接触到被加工物体时，微型位移传感器可将被加工物体的厚度信息传送给多功能控制器14。当加工结束松开手柄时，弹簧20则产生力将定位器活动装20推回初始位置，从此实现定位器的复位功能。

具体实例1：

如图3、图4、图5所示，本发明主要用于染料敏化太阳电池的制作。将密封膜16放置在制备好的光阳极板18的表面，再将阴极板17放在密封膜的上面，阴极板17导电面朝下，位置与光阳极板18位置交叉。随后将两块电极板放置在第二热压头21上，压下第一手柄11，达到图4的位置时，如两电极之间有发生移动，则放开手柄进行调整直至两极板定位准确。调整结束后控制多功能控制器14，开启两个加热装置，设定加热温度和加热时间。当温度达到设定值时继续压下操作手柄，此时平行活动爪5如图5所示。当计时结束时松开手柄，便完成了染料敏化电池的整个两极板密封过程。

具体实例2：

染料敏化太阳电池两极板密封过程结束，通过阴极板17上预留的电解液注入孔注入电解液后，在电解液注入孔上覆盖一块密封玻璃（对阴极板与密封玻璃之间夹一层密封薄膜）。然后将染料敏化太阳电池放在第二热压头21上，定位器下端对准密封玻璃，然后进行如上实例1的加热操作。

具体实例3：

本发明也可以用于烫画。先将布料放置在第二热压头21上，取出定位器，更换中间无孔洞的热压头，然后将烫画有图案的一面朝下、光面朝上放置于布料上，开启第一加热装置2及设定需要的加热温度和时间，压下手柄直到可拆卸加热装置1接触到烫画表面。当计时结束则松开手柄，即可完成烫画过程。

Claims (4)

1.一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，它包括第一热压头，第一加热装置，第二加热装置，平行活动爪，滑杆，第一滑槽，第二滑槽，转轴，手柄复位装置，第一手柄，电源线与插头，第二手柄，多功能控制器，平行爪滑杆和第二热压头；其特征在于：第一手柄和第二手柄通过转轴连接并绕其转动，第一手柄下端连接电源线与插头，第一手柄上端有第一滑槽，第二手柄下端设有多功能控制器，上端装有第二加热装置，第二加热装置其表面上安装有第二热压头，所述第一手柄和第二手柄手握处内侧设有手柄复位装置，平行活动爪上端设有第一加热装置，第一加热装置上安装有第一热压头，下端有第二滑槽，第二滑槽中装有滑杆且通过滑杆连接到第一滑槽，底部安装在平行爪滑杆上，所述平行活动爪内部设有定位器活动装置，定位器则安装于定位器活动装置内，定位器活动装置周围套有弹簧，定位器活动装置中安装有微型位移传感器。

2.根据权利要求1所述的一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，其特征在于：所述第一加热装置和第二加热装置内部均安装有加热线圈以及贴片式温度传感器，将加热温度传输给多功能控制器14并进行显示。

3.根据权利要求1所述的一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，其特征在于：所述第一热压头和第二热压头均可根据电池尺寸需要进行拆卸和更换。

4.根据权利要求1所述的一种带定位功能的便携式染料敏化太阳电池密封机，其特征在于：所述第二手柄在转轴周围的部分为中空结构。