CN107199383B - 一种光伏串焊机及电池串的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏串焊机及电池串的焊接方法，所述光伏串焊机包括箱体，以及穿过箱体内部并用于输送电池片的输送带，所述箱体内包括与电池片位置对应的互连条焊接区域，及与延伸出电池片的互连条位置对应的汇流条焊接区域，所述互连条焊接区域内设置有用于将互连条焊接于电池片上的第一红外灯管，所述汇流条焊接区域内设置有用于将汇流条焊接于互连条上的第二红外灯管。本发明可以将互连条以及电池串两端的汇流条同步进行焊接，无需进行多个互连条焊点连接，大大减少了人工焊接点数，减轻了人工作业工作量，大大提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池生产加工技术领域，具体涉及一种光伏串焊机及电池串的焊接方法。
背景技术
随着常规能源日益紧缺和环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。新能源：又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。目前开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。其中太阳能以其具有无污染、清洁安全、普遍、可再生、可持续性等特点越来越被人们所关注。
太阳能电池是一种利用光电效应或光化学效应把光能转化为电能的装置，又被称为太阳能芯片或光电池。根据使用材料和技术不同，太阳能电池主要分为两大类，一类是晶体硅太阳能电池，一类是薄膜太阳能电池。目前无论是从全球太阳能电池产品结构来看，还是从太阳能电池产量最大的中国来看，晶硅电池均占据着绝对的优势。
传统光伏晶体硅电池片自动串焊机只能将互连条焊接于电池串上，并且在电池片经由互连条串排版后，通过手工或用专用汇流焊接机器再来将每串电池串首尾电池片外伸的互连条与汇流条焊接。由于现有专用汇流条焊接机器结构复杂、成本高昂，并且目前性能尚未达到量产可稳定运行程度，因此目前人工汇流焊接串联工艺仍然是行业大量采用、用人较多的方法。但是对于包含有4~5根主栅的普通电池片汇流焊接来说，由于焊接点相对较少（每串两端共焊接8~10点），尚可以采用人工焊接。但若对于包含12~15栅（多栅/密栅）的新型电池片来说，焊接点上升到24~30个焊点/串，相较于普通电池片的工作量多了2~3倍以上，因此如果还是采用人工焊接，除了需要增加人工投入外，还将大大拖慢生产流水线工作节拍，严重影响生产效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种光伏串焊机，提高电池串的焊接效率。
本发明的技术方案为：一种光伏串焊机，包括箱体，以及穿过箱体内部并用于输送电池片的输送带，所述箱体内包括与电池片位置对应的互连条焊接区域，及与延伸出电池片的互连条位置对应的汇流条焊接区域，所述互连条焊接区域内设置有用于将互连条焊接于电池片上的第一红外灯管，所述汇流条焊接区域内设置有用于将汇流条焊接于互连条上的第二红外灯管。
本发明可以将摆放好的电池片、汇流条、互连条经由输送带输送至箱体内，然后经由红外焊接，焊接完成之后，从箱体内输出即可。
为了使得电池片上的多根互连条能够均匀焊接于电池片上，作为优选，所述第一红外灯管为沿着输送带的传送方向依次并行布置的多个。
作为优选，沿着所述输送带的输送方向，所述汇流条焊接区域位于互连条焊接区域的下游位置。由于电池串的首尾端的互连条上均需要焊接汇流条，因此当电池串的首端电池片焊接时，可以经由汇流条焊接区域对首端互连条上的汇流条进行焊接，当焊接完电池串尾端的电池片之后，电池尾端的互连条上的汇流条可以经由汇流条焊接区域进行焊接。
作为优选，所述第二红外灯管与相邻的第一红外灯管之间设置有光热隔离挡板，所述光热隔离挡板将箱体内部分隔为所述互连条焊接区域和所述汇流条焊接区域。由于互连条与电池片的焊接、汇流条与互连条的焊接参数不同，为了对汇流条焊接区域与互连条焊接区域的两个焊接区域热量进行有效隔离，以减少两个区域的热传导相互干扰对焊接质量的影响，通过光热隔离挡板将箱体内部分隔为互连条焊接区域和汇流条焊接区域。
为了避免虚焊的情况发生，作为优选，所述互连条焊接区域内设置有用于将互连条压紧于电池片上的压网。焊接时，可以通过压网下压，使得互连条与电池片紧密接触，避免虚焊的情况发生。本发明中可以设置驱动机构驱动压网的升降，例如在箱体外侧设置悬臂驱动压网升降，或者采用现有一些常规的驱动方式均可。
作为优选，所述汇流条焊接区域内设置有用于将汇流条和互连条相互压紧于输送带上的压针装置。汇流条与互连条焊接时，压针装置汇流条和互连条相互压紧于输送带上，避免虚焊的情况发生，本发明中采用的压针装置有多种结构形式，采用现有压针装置均可。
作为优选，所述压针装置包括两个并行设置的压头。本发明可以设置两个压头，可以同时对首端处的汇流条以及前一串电池串尾端处的汇流条进行同步焊接，提高工作效率。
作为优选，所述箱体顶部设置有冷却风扇。冷却风扇可以对第一红外灯管和第二红外灯管起到散热作用，延长使用寿命。
本发明的输送带、第一红外灯管以及第二红外灯管等部件，可以通过控制器进行控制，包括第一红外灯管的以及第二红外灯管的功率、启闭时间，输送带的输送进程等。
本发明还提供了一种利用上述的光伏串焊机焊接电池串的方法，包括以下步骤：
（a）在所述输送带上，按单串电池串要求的电池片数量及位置要求，沿着输送带的输送方向定位放好n串电池串所需的电池片、汇流条以及多根分别连续布置于n串电池串上的互连条；
（b）开启输送带，使得第一片电池片输送至所述互连条焊接区域内，然后停止输送带的运行；
（c）通过压网以及压针装置分别将互连条压紧于电池片上以及将汇流条和互连条相互压紧于输送带上，开启第一红外灯管以及第二红外灯管进行红外焊接；
（d）焊接完成之后，将压网以及压针装置上升，输送带继续运行，将第一块电池片从箱体内输出，同时第二块电池片进入互连条焊接区域内之后，停止输送带的运行；
（e）通过压网将位于互连条焊接区域内的互连条压紧于第二块电池片上，开启第一红外灯管进行红外焊接，焊接完成之后，启动输送带将第二块电池片从箱体内输出，重复上述过程，直至第一串电池串的最后一块电池片焊接完成；
（f）进行第二串电池串的第一块电池片的焊接时，第一串电池串的最后一块电池片处的汇流条位于汇流条焊接区域内，与第二串电池串中第一块电池片处的汇流条同时进行焊接；
（g）重复步骤（b）~（f），直至将第n串电池串焊接完成，输送带（2）启动，将相邻电池串之间，且位于两个相邻汇流条（5）之间的互连条（4）输送至电池串切割位置处，对相邻汇流条（5）之间的互连条（4）进行切割互连条互连条，得到单串电池串。
本发明中可以设置多根连续的互连条按照电池串的位置要求事先布置于多个电池片上，通过该种方式进行焊接时，可以使得连续不断地对多串电池串进行连续不断的焊接，每串焊接完成之后，对每串电池串之间的互连条进行切割即可得到单串电池串，因此本发明操作方便，焊接效率较高。
作为优选，开启第一红外灯管以及第二红外灯管时，同时开启冷却风扇。冷却风扇可以对第一红外灯管和第二红外灯管起到散热作用，延长使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
（1）本发明中的串焊机，结构简单，焊接方便，制造成本较低，而且串焊效率较高。
（2）本发明可以单独进行电池片的串接焊接，也可以单独进行汇流条的焊接，本发明应用于包含4~5根主栅的普通电池片或者包含12~15栅（多栅/密栅）的新型电池片进行单串汇流条焊接后，再配合目前主流人工汇流焊接串联工艺，也可有效减少其人工焊接作业强度。
（3）本发明还可以同时进行互连条和汇流条的同步焊接，本发明只需将电池串所需的电池片、互连条以及汇流条按照位置要求定位放置于输送带上，然后经由输送带将电池片逐一输送至箱体内进行红外焊接即可。本发明可以将互连条以及电池串两端的汇流条同步进行焊接，无需进行多个互连条焊点逐点焊接，大大减少了人工焊接点数，减轻了人工作业工作量，大大提高了焊接效率。而且本发明焊接好单串汇流条的电池串经验证，可完全兼容现有主流人工焊接串联工艺。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A处的放大结构示意图。
图3为本发明的侧向结构示意图。
图4为图3中B处的放大结构示意图。
图5为本发明的俯向结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，本发明包括箱体1，以及穿过箱体1内部并用于输送电池片3的输送带2，箱体1内包括与电池片3位置对应的互连条焊接区域11，及与延伸出电池片3的互连条位置对应的汇流条焊接区域12，互连条焊接区域11内设置有用于将互连条4焊接于电池片3上的第一红外灯管13，汇流条焊接区域12内设置有用于将汇流条5焊接于互连条4上的第二红外灯管14。箱体1顶部设置有冷却风扇18。
如图1所示，本发明中第二红外灯管14与相邻的第一红外灯管13之间设置有光热隔离挡板15，光热隔离挡板15将箱体1内部分隔为互连条焊接区域11和汇流条焊接区域12。由于互连条与电池片的焊接、汇流条与互连条的焊接参数不同，为了对汇流条焊接区域12与互连条焊接区域11的两个焊接区域热量进行有效隔离，以减少两个区域的热传导相互干扰对焊接质量的影响，通过光热隔离挡板15将箱体1内部分隔为互连条焊接区域11和汇流条焊接区域12。
为了避免虚焊的情况发生，如图1和图2所示， 本发明互连条焊接区域11内设置有用于将互连条4压紧于电池片3上的压网16。焊接时，可以通过压网16下压，使得互连条与电池片紧密接触，避免虚焊的情况发生。本发明中可以设置驱动机构驱动压网16的升降，例如在箱体1外侧设置悬臂驱动压网升降，或者采用现有一些常规的驱动方式均可。汇流条焊接区域12内设置有用于将汇流条5和互连条4压紧于互连条输送带2上的压针装置17。汇流条5与互连条4焊接时，压针装置17将汇流条5和互连条4压紧于输送带2互连条上，避免虚焊的情况发生，本发明中采用的压针装置17有多种结构形式，采用现有压针装置均可。压针装置17包括两个并行设置的压头171。本发明可以设置两个压头171，可以同时对首端处的汇流条5以及前一串电池串尾端出的汇流条5进行同步焊接，提高工作效率。
如图1~图5所示，本发明可以将摆放好的电池片3、汇流条5、互连条4经由输送带2输送至箱体1内，然后经由红外焊接，焊接完成之后，从箱体内输出即可。为了使得电池片上的多根互连条能够均匀焊接于电池片3上，第一红外灯管13为沿着输送带2的传送方向依次并行布置的多个。并且沿着输送带2的输送方向，汇流条焊接区域12位于互连条焊接区域11的下游位置。由于电池串的首尾端的互连条4上均需要焊接汇流条5，因此当电池串的首端电池片3焊接时，可以经由汇流条焊接区域12对首端互连条4上的汇流条5进行焊接，当焊接完电池串尾端的电池片之后，电池尾端的互连条4上的汇流条5可以经由汇流条焊接区域12进行焊接。
本发明的输送带2、第一红外灯管13以及第二红外灯管14等部件，可以通过控制器进行控制，包括第一红外灯管13的以及第二红外灯管14的功率、启闭时间，输送带2的输送进程等。
实施例2
本实施例为利用上述的光伏串焊机焊接电池串的方法，包括以下步骤：
（a）在输送带2上，按单串电池串要求的电池片3数量及位置要求，沿着输送带2的输送方向定位放好n串电池串所需的电池片3、汇流条5以及多根分别连续布置于n串电池串上的互连条4；
（b）开启输送带2，使得第一片电池片3输送至互连条焊接区域11内，然后停止输送带2的运行；
（c）通过压网16以及压针装置17分别将互连条压紧于电池片3上以及将汇流条5和互连条4压紧于输送带2互连条上，开启第一红外灯管13以及第二红外灯管14进行红外焊接；
（d）焊接完成之后，将压网16以及压针装置17上升，输送带2继续运行，将第一块电池片从箱体1内输出，同时第二块电池片进入互连条焊接区域11内之后，停止输送带2的运行；
（e）通过压网16将位于互连条焊接区域11内的互连条压紧于第二块电池片上，开启第一红外灯管13进行红外焊接，焊接完成之后，启动输送带2将第二块电池片3从箱体1内输出，重复上述过程，直至第一串电池串的最后一块电池片3焊接完成；
（f）进行第二串电池串的第一块电池片的焊接时，第一串电池串的最后一块电池片处的汇流条5位于汇流条焊接区域12内，与第二串电池串中第一块电池片处的汇流条5同时进行焊接，见图1；
（g）重复步骤（b）~（f），直至将第n串电池串焊接完成，，输送带2启动，将相邻电池串之间，且位于两个相邻汇流条5之间的互连条4输送至电池串切割位置处，对相邻汇流条5之间的互连条4进行切割互连条互连条，得到单串电池串。
本实施例中可以设置多根连续的互连条按照电池串的位置要求事先布置于多个电池片上，通过该种方式进行焊接时，可以使得连续不断地对多串电池串进行连续不断的焊接，开启第一红外灯管13以及第二红外灯管14时，可以同时开启，冷却风扇18对第一红外灯管13以及第二红外灯管14进行冷却降温，起到散热作用，延长使用寿命。每串焊接完成之后，对每串电池串之间的互连条进行切割即可得到单串电池串。
Claims (1)
1.一种利用光伏串焊机焊接电池串的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）在输送带（2）上，按单串电池串要求的电池片（3）数量及位置要求，沿着输送带（2）的输送方向定位放好n串电池串所需的电池片（3）、汇流条（5）以及多根分别连续布置于n串电池串上的互连条（4）；
（b）开启输送带（2），使得第一片电池片（3）输送至互连条焊接区域（11）内，然后停止输送带（2）的运行；
（c）通过压网（16）以及压针装置（17）分别将互连条压紧于电池片（3）上以及将汇流条（5）和互连条（4）相互压紧于输送带（2）互连条上，开启第一红外灯管（13）以及第二红外灯管（14）进行红外焊接；
（d）焊接完成之后，将压网（16）以及压针装置（17）上升，输送带（2）继续运行，将第一块电池片从箱体（1）内输出，同时第二块电池片进入互连条焊接区域（11）内之后，停止输送带（2）的运行；
（e）通过压网（16）将位于互连条焊接区域（11）内的互连条压紧于第二块电池片上，开启第一红外灯管（13）进行红外焊接，焊接完成之后，启动输送带（2）将第二块电池片（3）从箱体（1）内输出，重复上述过程，直至第一串电池串的最后一块电池片（3）焊接完成；
（f）进行第二串电池串的第一块电池片的焊接时，第一串电池串的最后一块电池片处的汇流条（5）位于汇流条焊接区域（12）内，与第二串电池串中第一块电池片处的汇流条（5）同时进行焊接；
（g）重复步骤（b）~（f），直至将第n串电池串焊接完成，输送带（2）启动，将相邻电池串之间，且位于两个相邻汇流条（5）之间的互连条（4）输送至电池串切割位置处，对相邻汇流条（5）互连条之间的互连条（4）进行切割，得到单串电池串；
所述光伏串焊机，包括箱体（1），以及穿过箱体（1）内部并用于输送电池片（3）的输送带（2），所述箱体（1）内包括与电池片（3）位置对应的互连条焊接区域（11），及与延伸出电池片（3）的互连条位置对应的汇流条焊接区域（12），所述互连条焊接区域（11）内设置有用于将互连条（4）焊接于电池片（3）上的第一红外灯管（13），所述汇流条焊接区域（12）内设置有用于将汇流条（5）焊接于互连条（4）上的第二红外灯管（14）；所述第一红外灯管（13）为沿着输送带（2）的传送方向依次并行布置的多个；
沿着所述输送带（2）的输送方向，所述汇流条焊接区域（12）位于互连条焊接区域（11）的下游位置；
所述第二红外灯管（14）与相邻的第一红外灯管（13）之间设置有光热隔离挡板（15），所述光热隔离挡板（15）将箱体（1）内部分隔为所述互连条焊接区域（11）和所述汇流条焊接区域（12）；
所述互连条焊接区域（11）内设置有用于将互连条（4）压紧于电池片（3）上的压网（16）；
所述汇流条焊接区域（12）内设置有用于将汇流条（5）和互连条（4）相互压紧于输送带（2）互连条上的压针装置（17）；
所述压针装置（17）包括两个并行设置的压头（171）。
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