CN108257907A - 一种电池片断片与叠片一体化机构以及断叠工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池片断片与叠片一体化机构以及断叠工艺，所述一体化机构包括并行排列在一起的若干吸附安置电池片的可转动吸盘，所述的可转动吸盘布置在同一组直线导轨上，并可沿直线导轨移动以调整任意相邻两可转动吸盘的间距。与现有技术相比，本发明避免了电池片小片断开后的间距无序到重新整理有序而需要重新进行的每个电池片小片的定位工作，提高了生产效率，降低了生产成本和碎片率等。

Description

一种电池片断片与叠片一体化机构以及断叠工艺

技术领域

本发明涉及光伏电池片组件领域中的电池片串排列的生产工序，尤其是涉及一种电池片断片与叠片一体化机构以及断叠工艺。

背景技术

传统光伏电池片组件的生产方式，是以铜基带将电池片表面的正反面焊接起来。达到若干电池片电流导通的作用。以欧美等国新兴的生产技术的趋势为通过可导电的胶体(浆体)将相邻电池片的正反面边缘彼此粘连起来，使若干电池片粘连成串，实现电池片正反面的彼此导通导电。

但这种技术方式，在实际生产中，面临很多生产工艺问题。主要问题为，工艺复杂，生产速度、效率低。即使不将电池片断开若干份来处理，生产效率已经较为底下。如果将电池片断开成5份，或者6份的小片。对自动化生产而言，意味着要处理5倍，6倍于传统完整电池片的粘连和焊接的处理工作量。对于我国光伏产业的降低成本的迫切需求而言，是很大的挑战。

此方面目前的技术为，先将电池片彻底断开成小片。这些小片或在传送带上，或在载片盒中。再进行每个电池片边缘重叠粘连的工作。由于这种电池片边缘重叠的部分，不仅小(一般不超过1.5毫米)，而且精度要求高。这两道工序中，需要的不仅是断片的机构来将电池片断开为若干小片，和叠片的机构(或者机器手臂)来将小片电池片边缘彼此重叠，更需要大量的电池片定位与间距的测量工作。耗时而造成生产效率底下。如美国SUNPOWER公司持有的国际专利：WO2015/183827(PCT/US2015/032472),所提出的工艺路线就为这种方式，先通过传送带将完整电池片断开成小片，如图1，再以机械手臂将小片电池批逐个抓取，并依次摆放使下片的边缘重叠并粘连成串。中国专利CN 107032114 A所述的一种掰片机构，也为类似的方案，即在传送带上进行电池片断开成小片的工序。但这为后面叠片的工作遗留了成倍的工作量。电池片断开成小片后，小片虽然在传送带上传输，但也形成了彼此间相对位置无序的状态，而把无序的电池片重新叠成有序的状态，需要重新定位，精准的摆放成串。不仅成本高，而且容易造成碎片率高的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电池片断片与叠片一体化机构以及断叠工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一是为了提出一种电池片断片与叠片一体化机构，其主要包括并行排列在一起的若干吸附安置电池片的可转动吸盘，所述的可转动吸盘布置在同一组直线导轨上，并可沿直线导轨移动以调整任意相邻两可转动吸盘的间距。

优选的，定义任意可转动吸盘上的电池片部分和将要与相邻电池片部分断开的线为该可转动吸盘上电池片的断开基准线，所述可转动吸盘转动的转动轴的中心线与断开基准线重合，或平行靠近所述断开基准线。

优选的，所述的可转动吸盘布置至少一个吸气孔，并用于将电池片吸附在可转动托盘上。吸气孔的数量越多，对电池片表面的吸附力越均匀。多孔情况下，吸盘内可以存在一个空腔，吸气孔可以通过腔体后与气管连通，进行吸气。

更优选的，所述的吸气孔的边缘突出可转动吸盘表面。这种设计使可转动吸盘与电池片之间存在空间而使空气在它们之间可流动。这种设计为保证电池片在脱离吸盘时，能迅速而顺利地进行，不至于在这个过程中，在电池片与吸盘之间形成负气压。

优选的，所述的可转动吸盘还与第一动力组件连接，并由第一动力组件驱动吸盘沿转动轴正向或反向转动。

优选的，所述的可转动吸盘还与第二动力组件连接，并由第二动力组件驱动吸盘沿直线导轨移动。

更优选的，所述的第一动力组件和第二动力组件为气动组件、电动组件、液压组件或电磁组件等，这些都可以采用现有已知的驱动组件，如气动组件选用气缸，液压组件选用液压缸等，电动组件选用电机，包括直线电机。

本发明的目的之二是为了一种断叠工艺，该工艺可以采用上述的电池片断片与叠片一体化机构进行，其主要包括以下步骤：

(1)：将可转动吸盘并排靠在一起，并保证所有可转动吸盘的表面呈平面；

(2)：在可转动吸盘上安置一块待断叠的完整电池片；

(3)：从靠近待断叠的完整电池片外侧的可转动吸盘开始，依次正向转动可转动吸盘，使得电池片断开成吸附安置在各可转动吸盘上的电池片小片；

(4)：移动可转动吸盘，使得相邻两可转动吸盘彼此靠近，然后，反向转动可转动吸盘，使得相邻两可转动吸盘上的电池片小片彼此正反面重叠接触，即完成。

优选的，步骤(4)中，相邻两电池片小片的边缘处彼此进行正反面的等间距重叠并接触。

优选的，步骤(4)中，所述电池片小片被重叠并接触的边缘涂有导电胶或导电浆。

与现有技术相比，本发明的一体化机构可以在电池片在被断开成小片与将小片边缘重叠的全过程中，小片彼此之间的间距都处于掌控的状态。不仅避免了电池片小片断开后的间距无序到重新整理有序而需要进行重新进行的每个电池片小片的定位工作。而且这种叠片不是一个一个电池片小片单独地完成，而是一组一组完成。生产效率也成几倍地提高。降低了生产成本，降低了碎片率。此外，可转动吸盘的模块化的设计，也可以根据不同规格的电池片进行调整，甚至在同一台机器上，只更换这个断叠片的机构模块。就可以处理不同类型的电池片。

附图说明

图1为现有的电池片的断开示意图；

图2为本发明的一体化机构的断叠原理示意图；

图3为本发明的可转动吸盘的结构示意图；

图4为本发明的可转动吸盘的转动示意图；

图5为本发明的一体化机构的结构示意图；

图中，1-可转动吸盘，2-直线导轨，3-直线电机，4-转动轴，5-双向气缸，6-完整电池片，7-吸气孔，8-电池片小片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

在本发明的一种实施方式中，电池片断片与叠片一体化机构，其主要包括并行排列在一起的若干吸附安置电池片的可转动吸盘1，所述的可转动吸盘1布置在同一组直线导轨2上，并可沿直线导轨2移动以调整任意相邻两可转动吸盘1的间距。

在本发明的一种优选的实施方式中，定义任意可转动吸盘1上的电池片和将要与相邻电池片断开的线为该可转动吸盘1上电池片的断开基准线，所述可转动吸盘1转动的转动轴4的中心线与断开基准线重合，或平行靠近所述断开基准线。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述的可转动吸盘1布置至少一个吸气孔7，并用于将电池片吸附在可转动托盘上。吸气孔7的数量越多，对电池片表面的吸附力越均匀。多孔情况下，吸盘内可以存在一个空腔，吸气孔7可以通过腔体后与气管连通，进行吸气。

上述实施方式中的更优选的，所述的吸气孔7的边缘突出可转动吸盘1表面。这种设计使可转动吸盘1与电池片之间存在空间而使空气在它们之间可流动。这种设计为保证电池片在脱离吸盘时，能迅速而顺利地进行，不至于在这个过程中，在电池片与吸盘之间形成负气压。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述的可转动吸盘1还与动力组件连接，并由动力组件驱动沿转动轴4正向或反向转动。

上述实施方式中更优选的，所述的动力组件为气动组件、电动组件、液压组件或电磁组件等，这些都可以采用现有已知的驱动组件，如气动组件选用气缸，液压组件选用液压缸等。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述的可转动吸盘1还连接直线电机3，并由直线电机3驱动沿直线导轨2移动。

在本发明的一种实施方式中，一种断叠工艺，参见图2所示，采用上述的电池片断片与叠片一体化机构进行，其主要包括以下步骤：

(1)：将可转动吸盘1并排靠在一起，并保证所有可转动吸盘1的表面呈平面；

(2)：在可转动吸盘1上安置待断叠的完整电池片6；

(3)：从靠近待断叠的完整电池片6外侧的可转动吸盘1开始，依次正向转动可转动吸盘1，使得电池片6断开成吸附安置在各可转动吸盘1上的电池片小片8；

(4)：移动可转动吸盘1，使得相邻两可转动吸盘1彼此靠近，然后，反向转动可转动吸盘1，使得相邻两可转动吸盘1上的电池片小片8彼此正反面重叠接触，即完成。

在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(4)中，相邻两电池片小片8的边缘处彼此进行正反面的等间距重叠并接触。

在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(4)中，所述电池片小片8被重叠并接触的边缘涂有导电胶或导电浆。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明

实施例1

一种电池片断片与叠片一体化机构，如图5所示，可转动吸盘1(以下可简称为吸盘)之间通过直线导轨2连接，直线导轨2的方向与可转动吸盘1转动的轴线垂直或者成一定角度。可转动吸盘1彼此之间可通过直线电机3沿着直线导轨2方向进行相对位置的移动。每个可转动吸盘1都可通过双向气缸5(即动力组件)，绕转动轴4进行双向转动。

刚开始时，将一块完整电池片6放置在整个一体化机构上，此时，所有的可转动吸盘1的表面呈平面，并吸住完整电池片6。可转动吸盘1的形状与断开后的电池片小片8的形状相仿，如条形。或者占据断开后电池片小片8的大部分面积。可转动吸盘1上有至少一个吸气孔7，用来吸住电池片6或电池片小片8。吸气孔7越多，所给电池片小片8表面的吸力越均匀。多孔情况下，可转动吸盘1内可以存在一个空腔，吸气孔7可以通过腔体后与气管连通，进行吸气。吸气孔7的边缘可做突出状，使可转动吸盘1与电池片小片8之间存在空间而使空气在它们之间可流动。这种设计为保证电池片小片8在脱离吸盘时，能迅速而顺利地进行，不至于在这个过程中，在电池片小片8与吸盘之间形成负气压。

可转动吸盘1可以通过双向气缸5进行双向转动，转动轴4的轴线与该吸盘上电池片小片8将要与其他未断开的电池片小片8的断开(分离)的线重合或靠近。如图4所示，在此实例中，可转动吸盘1的转动轴4的中心线，并不通过吸盘，而是在吸盘外，与电池片小片处于同一平面，并于电池片小片8断开的线重合(断开基准线)。并且，驱动可转动吸盘1旋转的轴机构在吸盘的两侧，以避开吸盘表面上的电池片小片8。

当这些可转动吸盘1转动完成后，吸盘彼此的间距，通过直线电机3，沿着直线导轨2进行缩小。缩小的间距，会因为吸盘所在的位置各有不同。但最终，每两个相邻的吸盘的间距比原来初始状态的间距小了0～2毫米之间。

当这些吸盘的彼此的间距缩小后。将吸盘通过双向气缸5进行反向转动，所有吸盘进行反向转动后，每个电池片小片8的边缘与相邻的电池片小片8的边缘重叠并接触。一般情况下，电池片小片8被重叠并接触的边缘会涂有导电的胶或浆。相邻电池片小片8的边缘重叠后，会轻微挤压电池片小片8边缘的导电的胶或者浆。从而达到导通每一片相邻电池片小片8的电流的作用。

通过上述操作，即可顺利的完成对电池片小片8的断片和叠片的操作。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，包括并行排列在一起的若干吸附安置电池片的可转动吸盘，所述的可转动吸盘布置在同一组直线导轨上，并可沿直线导轨移动以调整任意相邻两可转动吸盘的间距。

2.根据权利要求1所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，定义任意可转动吸盘上的电池片部分和将要与相邻电池片部分断开的线为该可转动吸盘上电池片的断开基准线，所述可转动吸盘转动的转动轴的中心线与断开基准线重合，或平行靠近所述断开基准线。

3.根据权利要求1所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，所述的可转动吸盘布置至少一个吸气孔，并用于将电池片吸附在可转动托盘上。

4.根据权利要求3所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，所述的吸气孔的边缘突出于可转动吸盘表面。

5.根据权利要求1所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，所述的可转动吸盘还与第一动力组件连接，并由第一动力组件驱动沿转动轴正向或反向转动。

6.根据权利要求1所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，所述的可转动吸盘还连接第二动力组件，并通过第二动力组件驱动可转动吸盘沿直线导轨移动。

7.根据权利要求6所述的一种电池片断片与叠片一体化机构，其特征在于，所述的第一动力组件和第二动力组件分别独立为气动组件、电动组件、液压组件或电磁组件。

8.采用如权利要求1-7任一所述的电池片断片与叠片一体化机构的电池片的断叠工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)：将可转动吸盘并排靠在一起，并保证所有可转动吸盘的表面呈平面；

(2)：在可转动吸盘上安置一块待断叠的完整电池片；

(3)：从靠近待断叠的完整电池片外侧的可转动吸盘开始，依次正向转动可转动吸盘，使得完整电池片断开成吸附安置在各可转动吸盘上的电池片小片；

(4)：移动可转动吸盘，使得相邻两可转动吸盘彼此靠近，然后，反向转动可转动吸盘，使得相邻两可转动吸盘上的电池片小片彼此正反面重叠接触，即完成。

9.根据权利要求8所述的电池片的断叠工艺，其特征在于，步骤(4)中，相邻两电池片小片的边缘处彼此进行正反面的等间距重叠并接触。

10.根据权利要求8所述的电池片的断叠工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述电池片小片被重叠并接触的边缘涂有导电胶或导电浆。