CN104907683B - 一种n‑pert电池片电磁焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N‑PERT电池片电磁焊接工艺，通过使用低屈服的焊带，控制自动焊接机助焊剂喷涂到电池片的位置，改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度，降低焊接后电池片的热应力，减轻电池片翘曲度，并通过调节涡流管的制冷效果，降低了冷却气流的温度与在焊头体与焊头外壳之间添加导热胶，使焊头体的热量通过热传递的方式传送到外部的焊头外壳上，进而增加散热效果，实现N‑PERT电池片在电磁焊设备上的自动焊接；解决了焊接后电池片热应力释放造成的电池翘曲度大、焊带与主栅线脱离与焊接后破裂、碎片的难题，保证了产品质量。
Description
技术领域
本发明属于晶体硅光伏电池片组件加工工艺，具体涉及一种N-PERT电池片电磁焊接工艺。
背景技术
目前晶硅光伏电池组件使用的主流电池仍为P型晶体硅电池，但P型电池有其固有瓶颈，效率无法提高，而电池组件的高效一直为产业追求的目标，N型晶体硅电池可以大幅度提高效率，但N型电池在获得高效时也增加了工艺难度，电池片与组件的成本增高，目前晶体硅电池片上焊带的焊接主要采用手工焊：先将电池片放置在工作平台上，然后将焊带放置在主栅线上并按压住焊带，使用焊接工具将焊带焊接到主栅线上，焊接时，通过焊接工具产生的高温将焊带表面的锡层融化、并融接于太阳能电池片的主栅上，N-PERT电池为双面发电N型晶体硅电池，使用现有的电磁焊和焊接工艺、焊接材料及焊接方式对N-PERT电池进焊接，焊接后电池片翘曲度大，脱焊与碎片较多，造成的原因为：电磁焊头的加热原理为焊头内部的瓷柱绕上线圈，通过给线圈通入高频电流，产生高频交变的磁场，磁场对焊台上的金属物质产生法拉第电磁感应效应，使金属物质产生电流，因磁场的高频交变，导致产生的电流在金属物质表面形成高频交变，从而形成涡流效应，产生大量的热量来焊接，目前常规焊接加热宽度为6-7mm，涡流效应产生在焊带、电池片主栅线、电池片背电极以及电池片背电极附近6-7mm的铝背场上；而N-PERT电池焊接效果不好，主要因为N-PERT电池为双面电池，此种电池不存在铝背场，导致约2/3的加热区间无法利用，只有焊带及正负电极受热，焊接过程中需要长时间加热才可以达到所需的焊接温度，而焊带周围的硅片无法升温，导致焊接时的温度梯度较大，在焊接过程中会产生很大的热应力，容易出现翘曲、脱焊、破裂现象，产品质量无法保证，而且连续焊接时，焊头体的温度过高，对焊头内部的元器件寿命影响过大，且影响焊接时对焊接温度的控制精度。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，通过使用低屈服的焊带、控制助焊剂喷涂位置、降低焊头的问题，提高电磁焊交变磁场的利用率，增强交变磁场强度，降低焊头体的温度，降低焊接后电池片的热应力，能降低焊接过程中电池片破碎率，减轻电池片翘曲度，保证产品质量，实现连续自动化生产。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：所述的焊接工艺步骤为：
（1）将N-PERT电池片放置在电磁焊设备上，电池片上的主栅纵向设置向上，使用低屈服强度的涂锡铜带焊带，进行电池片串联焊接；
（2）调节设备使助焊剂喷涂延时，将助焊剂的喷涂位置从电池片的第三根副栅线开始；
（3）改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度；
（4）焊接温度设定为170℃-200℃；
（5）焊头涡流管连续吹冷风，并通过焊头体上的导热胶将焊头体上多余的热量及时传导到外界。
作为本发明的一种改进，步骤（1）所述的焊带屈服强度为≤60MPa。
作为本发明的一种改进，步骤（2）所述助焊剂喷涂延时的时间为5-8s。
作为本发明的一种改进，步骤（3）所述的改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度是通过将电磁焊头磁芯横放来实现的。
作为本发明的一种改进，步骤（5）所述的导热胶设置在焊头体与焊头外壳之间。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种N-PERT晶体硅光伏电池片使用电磁焊进行焊接的生产工艺，优化了焊接用的焊带，降低焊带的屈服强度，同时通过从第3根次栅开始自动焊接，实现焊接延时，控制助焊剂喷涂的位置，增加电磁焊交变磁场的利用率，增强交变磁场强度，降低焊接后电池片的热应力，减轻电池片翘曲度，并通过调节涡流管的制冷效果，降低冷却气流的温度，改变冷却气流的吹风时间，由之前的间断吹风改为连续吹风，在焊头体与焊头外壳之间添加导热胶，使焊头体的热量通过热传递的方式传送到外部的焊头外壳上，进而增加散热效果，实现N-PERT电池篇在电磁焊设备上实现自动焊接，本发明一方面实现了电磁焊焊接N-PERT电池片的可能性，另一方面解决了焊接后电池片热应力释放造成的电池翘曲度大、焊带与主栅线脱离与焊接后破裂、碎片的难题，保证了产品质量。
附图说明
图1为本发明所述的改进后电磁焊磁芯示意图。
图2为原有电磁焊磁芯示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图所示，本实施例所述的一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其焊接工艺步骤为：
（1）将N-PERT电池片放置在电磁焊设备上，电池片上的主栅纵向设置向上，使用低屈服强度的涂锡铜带焊带，进行电池片串联焊接，焊带屈服强度为50MPa；
（2）调节设备使助焊剂喷涂延时6s，将助焊剂的喷涂位置从电池片的第三根副栅线开始；
（3）如图1所示，将电磁焊头磁芯横放，改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度；
（4）焊接温度设定为180℃；
（5）焊头涡流管连续吹冷风，并通过焊头体上的导热胶将焊头体上多余的热量及时传导到外界，所述的导热胶设置在焊头体与焊头外壳之间。
本实施例通过使用低屈服的焊带，控制自动焊接机助焊剂喷涂到电池片的位置，改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度，降低焊接后电池片的热应力，减轻电池片翘曲度，并通过调节涡流管的制冷效果，降低了冷却气流的温度与在焊头体与焊头外壳之间添加导热胶，使焊头体的热量通过热传递的方式传送到外部的焊头外壳上，进而增加散热效果，实现N-PERT电池片在电磁焊设备上的自动焊接，电池片翘曲度降低80%，焊带与主栅线脱离率降低90%，碎片率降低90%-95%，保证了产品质量。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (5)
1.一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：所述的焊接工艺步骤为：
（1）将N-PERT电池片放置在电磁焊设备上，电池片上的主栅纵向设置向上，使用低屈服强度的涂锡铜带焊带，进行电池片串联焊接；
（2）调节设备使助焊剂喷涂延时，将助焊剂的喷涂位置从电池片的第三根副栅线开始；
（3）改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度；
（4）焊接温度设定为170℃-200℃；
（5）焊头涡流管连续吹冷风，并通过焊头体上的导热胶将焊头体上多余的热量及时传导到外界。
2.根据权利要求1所述的一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：步骤（1）所述的焊带屈服强度为≤60MPa。
3.根据权利要求1所述的一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：步骤（2）所述助焊剂喷涂延时的时间为5-8s。
4.根据权利要求1所述的一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：步骤（3）所述的改变电磁焊交变磁场的位置，增强交变磁场强度是通过将电磁焊头磁芯横放来实现的。
5.根据权利要求1所述的一种N-PERT电池片电磁焊接工艺，其特征在于：步骤（5）所述的导热胶设置在焊头体与焊头外壳之间。
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