CN108838489B - 焊接平台和串焊平台组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接平台和串焊平台组，其中焊接平台包括本体，本体具有定位槽和第一吸附气孔，定位槽的形状和异形焊带的形状相匹配，定位槽的底部具有第二吸附气孔，第二吸附气孔用于吸附置于定位槽中的异形焊带，第一吸附气孔用于将太阳能电池片吸附于本体，以使太阳能电池片的互联电极和被吸附的异形焊带对准。本发明解决了异形焊带无法放置定位到传统的焊接平台上并和太阳能电池片的互联电极对准的技术难题。

Description

焊接平台和串焊平台组

技术领域

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种适用于将异形焊带和太阳能电池片焊接在一起的焊接平台和包括所述焊接平台的串焊平台组。

背景技术

太阳能电池片的正反两面分别对称地设有若干条互相平行的银质互联电极(简称互联电极)，互联电极的宽度一般为0.5mm-2.0mm。将扁平的镀锡铜扁带(也称扁焊带)的一端搭接一片太阳能电池片的正面，将镀锡铜扁焊带的另一端搭接另一片太阳能电池片的反面，从而逐一将多片太阳能电池片串焊起来，即组成成串的太阳能电池片。其中扁焊带是由纯铜经压延之后在表面均匀覆上一层10um-20um的铅锡合金层(俗称焊锡)。扁焊带的厚度一般为0.1mm-0.3mm，宽度为0.8mm-2mm，其表面覆上铅锡合金层是为了方便与互联电极的焊接(钎焊)。

由于扁焊带自身具有双面对称的特性，并且厚度比较薄，宽度较宽，这种结构很适合用于传统的太阳能电池片的串焊。扁焊带经过充分退火，可以通过对称施力及拉伸的方式较直。并且基于其自身的塑性，扁焊带经过裁切、拖拽、摆放定位后依然足以保持不弯曲变形并与太阳能电池片的互联电极对准。在常规的太阳能电池片串焊过程中，在定位对准时就对扁焊带进行位置导向和约束，或者通过两端夹持的搬运方式全面限制扁焊带在定位摆放过程中的活动，从而满足定位精度要求。

但是近年来出现了其他形状的焊带，即异形焊带。例如，三角形焊带就是异形焊带中的一种，其横截面积为三角形。很显然，三角形焊带由于其自身形状特点无法通过传统的位置导向和约束方式进行摆放定位。通过什么方式进行摆放定位才能限制三角形焊带，使其与太阳能电池片的互联电极对准并实现高效的上料和串焊？这成为一个难题。

另外，传统的太阳能电池片的互联电极数量比较少，可以允许使用宽度大塑性好的扁焊带来进行串焊。但是随着近年互联电极数量的增加，使得用于串焊的焊带数量也随之增加，而单个焊带的横截面积尺寸减小，即焊带更细。例如，近年来出现的“多主栅-圆铜线”技术，焊带的直径只有0.3mm-0.4mm。更细的焊带其塑性大幅降低，远不足以再像之前一样在裁切、拖拽、摆放定位后保持平直不偏移，这就需要更精致复杂的定位对准方案才能解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将异形焊带和太阳能电池片定位对准并焊接在一起的焊接平台和包括所述焊接平台的串焊平台组，解决现有技术中无法实现异形焊带和太阳能电池片之间的定位对准问题。

为解决上述问题，本发明提供一种焊接平台，所述焊接平台适用于将异形焊带和太阳能电池片焊接在一起。所述焊接平台包括本体，本体具有定位槽和第一吸附气孔，定位槽的形状和异形焊带的形状相匹配，定位槽的底部具有第二吸附气孔，第二吸附气孔用于吸附置于定位槽中的异形焊带，第一吸附气孔用于将太阳能电池片吸附于本体，以使太阳能电池片的互联电极和被吸附的异形焊带对准。

根据本发明一实施例，定位槽的数量为多个，定位槽间隔并平行地设置，每一定位槽具有多个间隔设置的第二吸附气孔。

根据本发明一实施例，第一吸附气孔的数量为多个，第一吸附气孔形成多排间隔分布于本体，定位槽的数量为多个，定位槽和成排的第一吸附气孔交替间隔分布于本体。

根据本发明一实施例，本体还具有第一主气道和第二主气道，第一主气道和每一定位槽的第二吸附气孔连通，第二主气道和每一第一吸附气孔连通。

根据本发明一实施例，所述焊接平台还包括加热器件和温度测量器件，加热器件和温度测量器件均安装于本体。

根据本发明一实施例，定位槽为V型槽，所述焊接平台用于将三角形焊带、扁焊带分别和太阳能电池片焊接在一起。

根据本发明一实施例，定位槽的内壁具有多个凸起的支撑部，支撑部以两个为一组间隔分布于定位槽的内壁，并且每一组的两个支撑部分别位于第二吸附气孔的两侧，当异形焊带放置于定位槽后，异形焊带被支撑部架空于定位槽中，并且异形焊带贴合第二吸附气孔。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种串焊平台组，所述串焊平台组用于通过异形焊带来串焊太阳能电池片。所述串焊平台组包括底座和上述任一项所述的焊接平台，所述焊接平台并排串联并固定于底座上，任意相邻两个所述焊接平台的定位槽一一对应地对齐在一条直线上。

根据本发明一实施例，所述串焊平台组还包括隔热层，隔热层设置于底座和所述焊接平台之间。

根据本发明一实施例，所述串焊平台组还包括多个串焊垫台，每相邻两个所述焊接平台之间通过一个串焊垫台连接，串焊垫台的高度低于所述焊接平台。

根据本发明一实施例，所述串焊平台组还包括传动装置，传动装置和底座连接以移动所述焊接平台。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明通过在所述焊接平台的本体上设置形状和异形焊带相匹配吻合的定位槽，加之在定位槽的底部设置第一吸附气孔，因此异形焊带能够被放置并吸附定位于定位槽中。第二，通过在本体上设置第二吸附孔，太阳能电池片即可被放置吸附于所述焊接平台上，从而使得太阳能电池片的互联电极和异形焊带对准。本发明的方案解决了异形焊带无法放置定位到传统的焊接平台上并和太阳能电池片的互联电极对准的技术难题。

本发明设置的第一主气道和第二主气道均可用于外接设备来提供负压以分别吸附异形焊带和太阳能电池片，这样用于吸附异形焊带的第一吸附气孔和用于吸附太阳能电池片的第二吸附气孔是不连通的，这样便于分别对异形焊带和太阳能电池片进行不同时序的吸附操作。

本发明通过设置加热器件来对所述焊接平台进行加热，以便于在高温焊接之前先对太阳能电池片进行预热。

本发明通过在底座和所述焊接平台之间设置隔热层，可以减少所述焊接平台的热量损失，有利于给所述太阳能电池片、异形焊带以及扁焊带提供稳定的预热温度。

附图说明

图1是本发明提供的焊接平台的立体结构示意图；

图2是图1中的焊接平台在I位置处的局部放大图；

图3是焊接平台的侧视图；

图4是本发明提供的串焊平台组的俯视图，其中串焊平台组上放置了多片太阳能电池片，展示了多片太阳能电池片之间的连接方式；

图5是本发明提供的串焊平台组的侧视图。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

如图1至图3所示，本发明提供一种焊接平台10，所述焊接平台用于将异形焊带、扁焊带分别和太阳能电池片两面的互联电极对准并焊接在一起。所述焊接平台10包括本体11。

需要说明的是，在传统技术中，太阳能电池片的焊接串联采用的焊带为长条且扁平的、横截面为矩形的片状体，这种焊带称为扁焊带。而在本发明的揭露中，异形焊带是指除扁焊带以外的、横截面为例如三角形或圆形等其他形状的焊带。其中横截面为三角形的焊带也叫角焊带或者三角形焊带，为异形焊带中的一种。

本体11具有定位槽111和第一吸附气孔112，定位槽111的形状和异形焊带的形状相匹配，以使异形焊带可操作地限制于定位槽111中。也就是说，定位槽111的形状根据所使用的异形焊带的形状不同而不同，异形焊带不能在定位槽111中任意地移动、扭曲、变形或者翻转。例如，于本实施例中，异形焊带W为三角形焊带，定位槽111为V型槽，这样异形焊带W能够落入并贴合地限制于呈V型的定位槽111中，如图3所示。又例如，于另一实施例中，异形焊带为圆形焊带，即异形焊带的横截面为圆形，定位槽111相应地为半圆形槽，使得异形焊带能够很贴合地落入并限制于定位槽111中。但是为了便于说明，以下的描述主要以异形焊带W采用三角形焊带，定位槽111为V型槽作为举例来阐述本发明的原理。

定位槽111的底部具有第二吸附气孔1111，第二吸附气孔1111用于吸附置于定位槽111中的异形焊带W。可以理解的是，第二吸附气孔1111的吸附作用，进一步保证了异形焊带W限制于定位槽111中，异形焊带W位置固定，而不能随意移动、扭曲、变形或者翻转，大大提高对异形焊带W定位的准确度。

如图2所示，定位槽111的内壁还具有多个凸起的支撑部1112，支撑部1112以两个为一组间隔分布于定位槽111的内壁，并且每一组的两个支撑部1112分别位于第二吸附气孔1111的两侧，即每一个第二吸附气孔1111均位于同一组的两个支撑部1112之间。当异形焊带W放置于定位槽111中后，异形焊带W被支撑部1112架空于定位槽111中，并且异形焊带W贴合第二吸附气孔1111，这样当第二吸附气孔1111内提供负压时，异形焊带W能够被紧紧地吸附于第二吸附气孔1111。可以理解的是，异形焊带W相当于被定位槽111中的多个间隔支撑点架空于定位槽111中，相对于整根异形焊带W全部直接接触定位槽111的内壁，被架空的异形焊带W和定位槽111接触面积更少，可以更好地避免异形焊带W被定位槽111内壁刮伤。

可选地，定位槽111的数量为多个，定位槽111间隔并平行地设置，每一定位槽111具有多个间隔设置的所述第二吸附气孔1111。定位槽111的数量和对应焊接的太阳能电池片的互联电极数量一致，定位槽111的间距和对应焊接的太阳能电池片的互联电极的间距一致。在实际应用中，可以根据太阳能电池片的规格合理设置定位槽111的数量和中心间距。例如，于本实施例中，定位槽111的数量为4-15个，每相邻两个定位槽111之间的中心间距为10mm-30mm；第二吸附气孔1111等间距地分布于定位槽111中，第二吸附气孔1111的数量为5-20个，第二吸附气孔1111的直径为0.2mm-0.5mm。

第一吸附气孔112用于将太阳能电池片吸附于本体11，以使太阳能电池片的互联电极和被吸附的异形焊带W对准。可选地，于本实施例中，第一吸附气孔112的数量为多个，第一吸附气孔112形成多排间隔分布于本体11，定位槽111和成排的所述第一吸附气孔112交替间隔分布于本体11。也就是说，如图1所示，以一排第一吸附气孔112、一个定位槽111的顺序依次交替排布于本体11。

进一步地，本体11还具有第一主气道113和第二主气道114，第一主气道113和每一定位槽111中的第二吸附气孔1111连通，第二主气道114和每一个第一吸附气孔112连通。第一主气道113和第二主气道114均用于和外接设备连通以提供负压，这样，第一主气道113和第二主气道114相当于分别给第二吸附气孔1111和第一吸附气孔112提供负压的气流通道。可以理解的是，用于吸附异形焊带W的第二吸附气孔1111和用于吸附太阳能电池片的第一吸附气孔112均是不连通的，第二吸附气孔1111和第一吸附气孔112两者分别独立地与第一主气道113和第二主气道114连通，可便于对异形焊带W和太阳能电池片进行不同时序的吸附操作。

进一步地，焊接平台10还包括加热器件12，加热器件12安装于本体11。如图1所示，本体11还具有第一安装孔115，加热器件12采用加热棒，加热器件12安装于第一安装孔115。

焊接平台10还包括温度测量器件13，温度测量器件13安装于本体11。如图1所示，本体11还具有第二安装孔116，温度测量器件13采用热电偶，温度测量器件13安装于第二安装孔116。

于本实施例中，为了保证焊接平台10的温度均匀性，加热器件12的数量为多个，例如1-3个，本体11对应地具有多个均匀分布的第一安装孔115，加热器件12一一对应地安装于第一安装孔115中。同样地，为了更加精确地检测本体11各个不同区域的温度，温度测量器件13的数量为多个，例如1-5个，本体11对应地具有多个均匀分布的第二安装孔116，温度测量器件13一一对应地安装于第二安装孔116中。

为了便于焊接平台10的组装和布局，第一主气道113、第二主气道114、第一安装孔115以及第二安装孔116均设置于本体11的侧面，这样加热器件12和温度测量器件13均安装于本体11的侧面。

太阳能电池片具有两面，以A面和B面来进行说明，太阳能电池片的A面和B面均具有互联电极。在实际生产过程中，首先将多根较直、裁切定长的异形焊带W以同样的方向放置于本体11的定位槽111中。具体地，在本实施例中，定位槽111为V型槽，异形焊带W为三角形焊带，因此，异形焊带W在定位槽111中保持一条边水平，一个顶角朝下的状态，如图3所示。在开启真空吸附的状态下，异形焊带W被牢牢地吸附于定位槽111中。再将太阳能电池片运输摆放至本体11上，例如，太阳能电池片可以通过机械手精确地摆放至本体11，并且使得太阳能电池片A面的互联电极和已经定位吸附于定位槽111中异形焊带W一一对准。在开启真空吸附的状态下，太阳能电池片A面被紧密吸附于本体11并和异形焊带W紧密接触，这样就完成了太阳能电池片和异形焊带W的定位对准。接着将多根较直、裁切定长的扁焊带以同样的方向摆放于太阳能电池片上，使得扁焊带和太阳能电池片的B面的互联电极对准。加热器件12运行并对太阳能电池片、异形焊带W以及扁焊带进行预热，为后续太阳能电池片的焊接及金属化增强处理做好准备。

根据本发明另一方面，本发明进一步提供一种串焊平台组1，串焊平台组1用于通过异形焊带来串焊太阳能电池片，即连续地将多片太阳能电池片串焊起来。所述串焊平台组1包括底座20和多个前述的焊接平台10。

焊接平台10并排串联并固定于底座20上，即焊接平台10串成一排。如图3和图4所示，每一焊接平台10通过紧固件例如定位销钉固定在底座20上。任意相邻两个焊接平台10之间通过紧固件例如螺钉锁定，确保不相对移动。任意相邻两个焊接平台10的定位槽11一一对应地对齐在一条直线上。在实际组装过程中，若两个定位槽11的中心线对齐在一条直线上，即可说明两个定位槽11对齐在一条直线上。

焊接平台10的数量根据最终需要的成串的太阳能电池片数量而定。例如，单串太阳能电池片包含10片太阳能电池片的话，那么串焊平台组1就由10个焊接平台10串联而成。串联的焊接平台10的数量越多，串焊平台组1的长度越长，能够焊接制备的成串太阳能电池片的片数越多。可选地，焊接平台10的数量为10个或者12个。

值得一提的是，长度较长的串焊平台组1不仅可以焊接制备对应长度的成串太阳能电池片，还可以焊接制备更短长度的成串太阳能电池片。例如，由10个焊接平台10组成的串焊平台组1，既可以焊接制备10片为一串的太阳能电池片，也可以制备5片为一串的太阳能电池片。

串焊平台组1还包括多个串焊垫台30，每相邻两个焊接平台10之间通过一个串焊垫台30连接。串焊垫台30包括垫台本体和连接于垫台本体顶部的陶瓷块。串焊垫台30低于焊接平台10，串焊垫台30和焊接平台10的高度差范围为0.3mm-0.6mm。串焊垫台30的宽度为1mm-3mm。

串焊平台组1还包括隔热层40，隔热层40设置于底座20和焊接平台10之间，即焊接平台10通过隔热层40和底座20隔开。由于焊接平台10需要提供稳定的预热温度，因此隔热层40可以减少热量的损失。隔热层40优选耐高温、导热系数小并且加工性能好的材料，例如陶瓷、工程塑料、合成石等。

串焊平台组1还包括传动装置50，传动装置50和底座20连接以移动焊接平台10。可选地，于一实施例中，传动装置50是包括丝杆和电机的传动装置，这种传动装置50负载小、精度高、成本低，适用于长度较短、由5个或5个以下焊接平台10组成的串焊平台组1。于另一实施例中，传动装置50为齿轮齿条传动装置，这种传动装置50负载大、精度足够、成本适中、传动距离大，适用于长度较长，由6个或6个以上焊接平台10组成的串焊平台组1。

当将多片太阳能电池片串联起来时，第一片的太阳能电池片的A面和异形焊带W焊接并通过异形焊带W搭接第二片太阳能电池片的B面；而第二片太阳能电池片的B面和扁焊带焊接并通过扁焊带来搭接第三片太阳能电池片的A面，这样依次将多片太阳能电池片串联起来。

如图3和图4所示，在生产制造过程中，采用串焊平台组1进行串焊多片太阳能电池片的工艺包括以下步骤：

A、依次将多组异形焊带W对应地摆放至焊接平台10的定位槽111中，在开启真空吸附的状态下，异形焊带W被吸附于定位槽111中。其中，异形焊带W在摆放至定位槽111中之前先进行较直、裁切定长。异形焊带W以相同的方向摆放至定位槽111中。于本实施例中，异形焊带W为三角形焊带，定位槽111为V型槽，异形焊带W在定位槽111中保持一条边水平朝上，一个顶角朝下的状态。

B、依次将多片太阳能电池片间隔摆放至焊接平台10的本体11上，使得太阳能电池片一面的互联电极和吸附于定位槽111中的异形焊带W一一对准，在真空吸附的状态下，太阳能电池片被吸附于本体11。其中太阳能电池片摆放的间距根据实际要求而定，一般为1mm-3mm。

C、依次将多组扁焊带摆放于太阳能电池片上，以使扁焊带和太阳能电池片另一面的互联电极对准。其中扁焊带在摆放于太阳能电池片之前先进行较直、裁切定长。

D、焊接平台10的加热器件12运行，对太阳能电池片、异形焊带W以及扁焊带进行预热；然后通过加热装置对太阳能电池片进行加热，使得异形焊带W、扁焊带均分别和太阳能电池片焊接在一起，从而串焊多片太阳能电池片。这样，每一个焊接平台10都能实现一片太阳能电池片两面和焊带的焊接，又能实现相邻两片太阳能电池片的搭接串焊。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (6)

1.一种焊接平台，用于将异形焊带、扁焊带分别和太阳能电池片焊接在一起，其特征在于，所述焊接平台包括：

本体，具有定位槽和第一吸附气孔，所述定位槽的形状和异形焊带的形状相匹配，所述定位槽的底部具有第二吸附气孔，所述第二吸附气孔用于吸附置于所述定位槽中的异形焊带，所述第一吸附气孔用于将太阳能电池片吸附于所述本体，以使太阳能电池片的互联电极和被吸附的异形焊带对准；

所述本体还具有第一主气道和第二主气道，所述第一主气道和每一所述定位槽的所述第二吸附气孔连通，所述第二主气道和每一所述第一吸附气孔连通；

其中，所述定位槽的数量为多个，所述定位槽间隔并平行地设置，每一所述定位槽具有多个间隔设置的所述第二吸附气孔；所述第一吸附气孔的数量为多个，所述第一吸附气孔形成多排间隔分布于所述本体，所述定位槽和成排的所述第一吸附气孔交替间隔分布于所述本体；所述定位槽的内壁具有多个凸起的支撑部，支撑部以两个为一组间隔分布于所述定位槽的内壁，并且每一组的两个支撑部分别位于第二吸附气孔的两侧，当异形焊带放置于所述定位槽后，异形焊带被支撑部架空于所述定位槽中，并且异形焊带贴合第二吸附气孔；

所述焊接平台还包括加热器件，所述加热器件安装于所述本体。

2.根据权利要求1所述的焊接平台，其特征在于，所述焊接平台还包括温度测量器件，所述温度测量器件也安装于所述本体。

3.根据权利要求1所述的焊接平台，其特征在于，所述定位槽为V型槽，所述焊接平台用于将三角形焊带、扁焊带分别和太阳能电池片焊接在一起。

4.一种串焊平台组，用于通过异形焊带来串焊太阳能电池片，其特征在于，所述串焊平台组包括：

底座；

多个根据权利要求1-3任一所述的焊接平台，并排串联并固定于所述底座上，任意相邻两个所述焊接平台的定位槽一一对应地对齐在一条直线上；

其中，采用所述串焊平台组进行串焊多片太阳能电池片的工艺包括以下步骤：

(1)依次将多组异形焊带对应地摆放至焊接平台的定位槽中，在开启真空吸附的状态下，异形焊带被吸附于定位槽中；

(2)依次将多片太阳能电池片间隔摆放至焊接平台的本体上，使得太阳能电池片一面的互联电极和吸附于定位槽中的异形焊带一一对准，在真空吸附的状态下，太阳能电池片被吸附于本体；

(3)依次将多组扁焊带摆放于太阳能电池片上，以使扁焊带和太阳能电池片另一面的互联电极对准；

(4)焊接平台的加热器件运行，对太阳能电池片、异形焊带以及扁焊带进行预热；然后通过加热器件对太阳能电池片进行加热，使得异形焊带、扁焊带均分别和太阳能电池片焊接在一起，从而串焊多片太阳能电池片。

5.根据权利要求4所述的串焊平台组，其特征在于，所述串焊平台组还包括隔热层，所述隔热层设置于所述底座和所述焊接平台之间。

6.根据权利要求4所述的串焊平台组，其特征在于，所述串焊平台组还包括多个串焊垫台，每相邻两个所述焊接平台之间通过一个串焊垫台连接，串焊垫台的高度低于所述焊接平台。

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