CN105553412B - 一种太阳能电池包制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池包结构和太阳能背包以及电池包制作方法。解决现有电池包不便于折叠,厚度较厚,体积较大,携带不方便的问题。电池包结构包括布料层,在布料层上排布有若干电池单元,电池单元与布料层之间设置有EVA胶膜层,电池单元、EVA胶膜层和布料层通过层压连接成一体。太阳能背包上设置有隐蔽袋,太阳能电池包的一端连接在隐蔽袋内。太阳能电池包通过层压工艺整体粘连在布料层上。本发明的优点是能对电池单元进行多次折叠,折叠后厚度薄,占用体积更小,重量轻,携带方便。连接牢固不易脱落,具有韧性,增加电性能。与背包结合成有机的整体,使得既会移动又可以装物品,适合随身电子设备充电,具有便携充电功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能技术领域,尤其是涉及一种太阳能电池包制作方法。
背景技术
随着科技的日新月异,通讯技术的不断发达,生活水平的不断提高,使人们对电子产品的需求不断增大,而电子产品都得用电,使得充电装置越来越重要,然而科技产品虽然很好用,但最怕在需要使用时才发现已经没电无法使用,临时又无法找到电源充电,加上其充电座使用时需受限于室内使用,当身处户外或无市电插座的地点,即使带了各式笨重又缠人的电源线,也无法对电子产品充电,对于得经常长时间在外工作或活动的人,常适遇一次又一次电源不足而无法使用电子产品的窘境;而一旦充电装置电力耗尽后,电子产品便完全丧失其功能。
而现有的太阳能充电装置一般都因无法折叠而面积比较大,不方便携带,使得很多户外活动爱好者在旅行或者郊游时因为手机、数码相机或者MP4等电子产品电池用完而不能及时充电感到烦恼,甚至有些游客在野外迷路也因为手机电池用完而与外界通讯中断,无法安全回家;即使已有的一些方便携带的太阳能电池组件也是工艺比较粗糙,太阳能电池板的定位不够精确,造成整体美观度差、使用寿命短。
另外,目前各种便携式电子通讯设备得到了广泛的应用,例如智能手机、平板电脑、掌机、数码随身听、数码摄像装置和游戏机等。这些电子设备满足了外出者随时与家人和朋友保持联系的要求,也可以让旅途中的人们游戏娱乐,背包则是携带这些电子设备的常用工具。但是这些电子设备都依赖充电电池提供电能,而电池存储的电能是有限的,难免在野外或旅途中电量耗尽,所以同时也需要携带充电装置。而一般的背包功能比较单一,只具备携带功能,并没有将背包与太阳能充电装置结合起来的产品,使得既能方便携带电子设备,同时又能方便为这些电子设备提供电能,并能在野外对电池进行充电。
如申请号为201320348783. 3的专利文件公开了一种背包,这种背包采用外层聚乙烯和内层防水布料的设计方案,使得背包轻便,可以任意折叠,占用空间小,但仍然不能解决上述需电设备电源供给的问题。
如一种中国专利号为98217142.0的一种带太阳能充电器的包,其主要内容为:将太阳能电池板、太阳能充电盒均固定在包上,用导线将其连接, 从而将太阳能转化为电能,以使随时随地的为使用者的便携式电器充电或供电。
如一种中国专利号为200520088732.7的太阳能背包,其主要内容为:它包含书包、太阳能电池板、蓄电池盒和转接头接口,在书包的外部装有太阳能电池板并通过连接线和装在书包内部的蓄电池盒相连,同时蓄电池盒还通过连接线与装在书包上的转接头接口相连。
如一种中国专利号为 200620099357.0 的便携式多功能大功率太阳能充电包,其主要内容为:它包括箱包及其依次连接的太阳能电池板及组件, 太阳能控制器,蓄电池,电源插座;在箱包的上面和外面设置太阳能电池板及组件,在箱包的侧面设置电源插座,在箱包的内室设置太阳能控制器和蓄电池。
但以上几种太阳能充电包存在重量过大,携带不便,太阳能面板面积小,太阳能利用率低等缺点,尤其是太阳能电池不能够随时隐藏,使得太阳能电池只是背包的一个外部附属设备,而没有真正和背包形成一体,成为背包的一个部分。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中电池包不便于折叠,厚度较厚,体积较大,携带不方便的问题,提供了一种能折叠、携带方便、连接紧密的太阳能电池包结构。同时还提供了一种太阳能电池包制作工艺。
本发明另一发明目的是解决了现有技术中一般背包功能单一,提供了一种能对电子设备进行充电,野外进行太阳能充电,且便于携带电子设备的太阳能背包。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种太阳能电池包结构,其特征在于:包括布料层,在布料层上间隔排布有若干导线串联的电池单元,电池单元与布料层之间设置有EVA胶膜层,电池单元、EVA胶膜层和布料层通过层压连接成一体。
本发明将布料作为电池包底层,并将太阳能电池单元通过层压工艺整体粘连在布料层上。通过布料层能对电池单元进行折叠,使用时展开,不使用时折叠成一个包,这使得太阳能电池包体积更小,携带更加方便。EVA胶膜层设置在电池单元与布料层之间,通过层压将电池单元与布料层连接在一起。这种层压粘连的结构使得电池单元与布料层能更加紧密相连,电池单元不易脱落,并且连接后的整体具有一定韧性,能进行适当弯曲。
作为一种优选方案,所述布料层包括两层布料,两层布料之间设置有EVA胶膜层,布料、EVA胶膜层、布料通过层压连接成一体,所述布料采用记忆布、帆布制作而成,在布料层的角上设置有汽眼扣。
作为一种优选方案,所述电池单元包括电池片和阻水膜,阻水膜设置有两层,电池片设置在阻水膜之间,在电池片与每个阻水膜之间设置有EVA胶膜层,阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜通过层压连接成一体。电池片通过与阻水膜进行层压连接成一体,对电池片起到防水、防潮的作用。电池片为CIGS电池片。
一种太阳能背包,在背包上设置有隐蔽袋,太阳能电池包的一端连接在隐蔽袋内,太阳能电池包使用时展开在背包表面上,太阳能电池包不使用时折叠放置在隐蔽袋内,在背包内设置有锂电池,锂电池与太阳能电池包相连接。锂电池通过USB接口与太阳能电池板连接以实现实时发电储电功能一体化。本发明太阳能电池包与背包形成一个有机整体,相当于一个会移动又可以装物品的充电器,适合随身电子设备充电,具有便携充电功能,能够为随身携带的一些小型电子设备提供可靠的电源并且不需要任何电源插座。太阳能电池包与背包的连接方式包括拉链、粘结带或暗合扣等,但并不仅限于这几种方式,既满足了随身携带电子设备充电的需要,又可以在无需或无法提供充电功能的情况下将柔性薄膜太阳能充电包折叠收起,折起以后又可以将充电包隐藏至该背包所特别设计的隐蔽袋中,从而隐藏并保护起来,同时具有使用方便和延长充电包使用寿命的特点。太阳能电池包充分展开后,能够铺置于背包表面,在太阳能电池包布料层的角上设置有汽眼扣,气眼扣与背包表面挂钩等连接结构相配合固定,将展开的太阳能电池包固定在背包表面。这使得该产品较之于普通背包和普通太阳能充电设备具有显著的优势及完全不同的特点。太阳能电池包可以方便的从背包上拆除,从而满足背包清洗、保养、维护等功能,同时延长背包和太阳能电池包的使用年限。
作为一种优选方案,太阳能电池包的一端通过设置拉链,在隐蔽袋的内侧上连接有对应的拉链,太阳能电池包通过拉链连接在隐蔽袋的内侧上。太阳能充电包折叠收起,折起以后可以将充电包隐藏至该背包所特别设计的隐蔽袋中,从而隐藏起来,同时具有使用方便和延长充电包使用寿命的特点。
作为一种优选方案,在所述隐蔽袋的内侧上设置有若干纽扣,在太阳能电池包布料层的一端边缘处设置有与纽扣对应的扣孔,所述太阳能电池包通过纽扣连接在隐蔽袋的内侧上。
作为一种优选方案,在所述隐蔽袋的内侧上设置有粘扣带,在太阳能电池包布料层的一端边缘处设置有对应的粘扣带,所述太阳能电池包通过粘扣带连接在隐蔽袋的内侧上。
一种太阳能电池包制作方法,包括以下步骤:
S1.对电池材料、布料分别进行预层压;预层压后,将电池单元进行分组切边形成一个个小的电池单元;用激光切割将布料层切割成要制作的形状和尺寸。
S2.对预层压后获得的电池单元、布料层进行裁剪;
S3.将裁剪后的电池单元在布料层上铺设焊接;将电池片正负极极串联,并安装引出USB接头。
S4.对电池单元和布料层进行三段层压;
S5.对组件进行修边和检测。对组件进行IV测试和外观检查,若发现不良品,停止后续工作,若检查无误,进行激光定位修边。最后对组件外观、尺寸、功率输出进行整体检测。
作为一种优选方案,所述步骤S1中对电池材料预层压的过程包括:依次铺设阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜,或是阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、PET层,将铺设好的组件在层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min;
对布料预层压的过程包括:依次铺设布料、EVA胶膜层、布料,将铺设好的组件在层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min。
作为一种优选方案,所述步骤S4中进行三段层压的过程包括:
S41.高温阶段:先将层压机温度调整到60℃,然后将铺设好的电池片和布料层进行高温层压,在50min内,将温度逐渐升高到140-160℃,然后在温度140-160℃保持20min;
S42.低温阶段:在30min内,将温度逐渐降低到80-100℃,然后在温度80-100℃保持20min;
S43.冷压阶段:在25min内,将温度逐渐降低到40-60℃,然后再升高到100-120℃。
采用三段层压工艺,能够增强电池片粘性,韧性及其电性能。三段层压过程中涉及到的升温和降温时间只是一种优选时间,并不仅限于列出的数据,根据调整可以是列出数据相近的时间。
因此,本发明的优点是:1. 采用布料作为电池包底层,并将太阳能电池单元通过层压工艺整体粘连在布料层上。能对电池单元进行多次折叠,而且折叠后厚度薄,占用体积更小,重量轻,携带更方便。2. 将电池单元通过层压整体连接在布料上,连接牢固不易脱落,且具有韧性,增加电性能。3.与背包结合成有机的整体,使得既会移动又可以装物品,适合随身电子设备充电,又具有便携充电功能,能够为随身携带的一些小型电子设备提供可靠的电源并且不需要任何电源插座。
附图说明
附图1是本发明太阳能电池包展开的一种结构示意图;
附图2是本发明太阳能电池包的一种剖视结构示意图;
附图3是本发明太阳能电池包中电池单元的一种剖视结构示意图;
附图4是本发明太阳能电池包中布料层的一种剖视结构示意图;
附图5是本发明太阳能背包的一种结构示意图;
附图6是本发明太阳能背包中隐蔽袋与太阳能电池包连接的一种结构示意图;
附图7是本发明太阳能背包中隐蔽袋与太阳能电池包连接的第二种结构示意图;
附图8是本发明太阳能背包中隐蔽袋与太阳能电池包连接的第三种结构示意图;
附图9是本发明中太阳能电池包制作方法的一种流程示意图。
1-电池单元 2-布料层 3-EVA胶膜层 4-阻水膜 5-电池片 6-布料 7-气眼扣 8-背包 9-隐蔽袋 10-太阳能电池包 11-粘扣带 12-拉链 13-纽扣 14-扣孔
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:
本实施例一种太阳能电池包结构,如图1和图2所示,包括布料层2,在布料层上间隔排布有若干导线串联的电池单元1,电池单元与布料层之间设置有EVA胶膜层3,电池单元、EVA胶膜层和布料层通过层压连接成一体。
如图1所示,该布料层包括若干折叠区域,折叠区域折叠后形成电池包。电池单元设置在折叠区域内,每个折叠区域根据大小设置相应数量的电池单元,所有的电池单元之间通过导线相串联,连接的导线的正负端最后连接在USB接头上,USB接头安装在布料层上。为了便于挂放,在布料层的角上设置有汽眼扣7。
如图4所示,布料层1包括两层布料6,两层布料之间设置有EVA胶膜层3,布料、EVA胶膜层、布料通过层压连接成一体。布料采用记忆布制作而成。
如图3所示,电池单元1包括电池片5和阻水膜4,阻水膜设置有两层,电池片设置在阻水膜之间,在电池片与每个阻水膜之间设置有EVA胶膜层3,阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜通过层压连接成一体。另外阻水膜也可以只设置一层,即在电池片上表面设置阻水膜,而在电池片下表面设置的是PET层,在电池片与阻水膜之间、电池片与PET层之间均设置有EVA胶膜层3,阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、PET层通过层压连接成一体。
一种太阳能背包,如图5所示,在背包8上设置有隐蔽袋9,太阳能电池包10的一端连接在隐蔽袋内,太阳能电池包使用时展开在背包表面上,太阳能电池包不使用时折叠放置在隐蔽袋内。太阳能电池包可以采用缝制、粘扣带、拉链或暗扣这些连接方式连接在隐蔽袋内。
如图6所示,隐蔽袋的内侧上设置有粘扣带11,在太阳能电池包布料层的一端边缘处设置有对应的粘扣带11,太阳能电池包通过粘扣带连接在隐蔽袋的内侧上。
如图7所示,太阳能电池包的一端通过设置拉链12,在隐蔽袋9的内侧上连接有对应的拉链,太阳能电池包通过拉链连接在隐蔽袋的内侧上。
如图8所示,隐蔽袋9的内侧上设置有若干纽扣13,在太阳能电池包布料层的一端边缘处设置有与纽扣对应的扣孔14,太阳能电池包通过纽扣连接在隐蔽袋的内侧上。
一种太阳能电池包制造工艺,如图9所示,包括以下步骤:
S1.对电池材料、布料分别进行预层压;
预层压之前,对电池材料:电池片,阻水膜进行裁剪;对布料进行裁剪。
依次铺设阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜,放入层压机进行层压,层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min。其中与布料层连接一面的阻水层也可以换成PET层。层压后获得电池单元。
依次铺设布料、EVA胶膜层、布料,放入层压机层压,层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min。层压后获得布料层。
S2.对预层压后获得的电池单元、布料层进行裁剪;
预层压后,将电池单元进行分组切边形成一个个小的电池单元;用激光切割将布料层切割成要制作的形状和尺寸。
S3.将裁剪后的电池单元在布料层上铺设焊接;将电池片正负极极串联,并安装引出USB接头。
S4.对电池单元和布料层进行三段层压;
三段层压的过程包括:
S41.高温阶段:先将层压机温度调整到60℃,然后将铺设好的电池片和布料层进行高温层压,在50min内,将温度逐渐升高到140-160℃,然后在温度140-160℃保持20min;
S42.低温阶段:在30min内,将温度逐渐降低到80-100℃,然后在温度80-100℃保持20min;
S43.冷压阶段:在25min内,将温度逐渐降低到40-60℃,然后再升高到100-120℃。
S5.对组件进行修边和检测。
对层压后的电池包进行组件检测,然后进行组件修边。修边后在对组件整体进行检测以及品质进行检验。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了电池单元、布料层、EVA胶膜层、阻水膜、电池片等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (2)
1.一种太阳能电池包制作方法,用于太阳能电池包,太阳能电池包包括布料层(2),在布料层上间隔排布有若干导线串联的电池单元(1),电池单元与布料层之间设置有EVA胶膜层(3),电池单元、EVA胶膜层和布料层通过层压连接成一体,所述电池单元(1)包括电池片(5)和阻水膜(4),阻水膜设置有两层,电池片设置在阻水膜之间,在电池片与每个阻水膜之间设置有EVA胶膜层(3),阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜通过层压连接成一体;所述布料层(2)包括两层布料,两层布料之间设置有EVA胶膜层(3),布料、EVA胶膜层、布料通过层压连接成一体,所述布料(6)采用记忆布、帆布制作而成,在布料层(2)的角上设置有汽眼扣(7);其特征是包括以下步骤:
S1.对电池材料、布料分别进行预层压;
S2.对预层压后获得的电池单元、布料层进行裁剪;
S3.将裁剪后的电池单元在布料层上铺设焊接;
S4.对电池单元和布料层进行三段层压;
三段层压的过程包括:
S41.高温阶段:先将层压机温度调整到60℃,然后将铺设好的电池片和布料层进行高温层压,在50min内,将温度逐渐升高到140-160℃,然后在温度140-160℃保持20min;
S42.低温阶段:在30min内,将温度逐渐降低到80-100℃,然后在温度80-100℃保持20min;
S43.冷压阶段:在25min内,将温度逐渐降低到40-60℃,然后再升高到100-120℃;
S5.对组件进行修边和检测。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池包制作方法,其特征是所述步骤S1中对电池材料预层压的过程包括:依次铺设阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、阻水膜,或是阻水膜、EVA胶膜层、电池片、EVA胶膜层、PET层,将铺设好的组件在层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min;
对布料预层压的过程包括:依次铺设布料、EVA胶膜层、布料,将铺设好的组件在层压机内进行100-120℃的低温预层压,时间为10-20min。
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