CN109509811A - 电池片叠片设备及电池片叠片处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种电池片叠片设备及电池片叠片处理系统，属于太阳能组件生产技术领域。该电池片叠片设备包括四条处理系统，两条处理系统共用第一加热装置，另两条处理系统共用第二加热装置，每条处理系统包括：第一检测定位装置，用于检测并定位电池片；规整装置，用于对第一检测定位装置检测合格的电池片进行规整；导电材料添加装置，用于向规整装置规整后的电池片涂覆导电材料；叠片装置，用于将被导电材料添加装置涂覆有导电材料的电池片进行叠片处理；第一加热装置或第二加热装置，用于将对应的处理系统叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串。本申请实现了四条处理系统的叠片成串的并行处理，提高了电池片叠片成串的效率。

Description

电池片叠片设备及电池片叠片处理系统

技术领域

本发明属于太阳能组件生产技术领域，涉及一种电池片叠片设备及电池片叠片处理系统。

背景技术

随着我国太阳能等清洁能源的日益兴起，带来了我国光伏产业的快速发展。在叠瓦光伏组件的生成过程中，需要将传统大小的电池片先切割成小片，再将小片重新排列，以叠瓦方式固定，从而增加组件单位面积上的功率。

目前市场上大多采用单条生产线，生产效率较低，无法满足大批量生产的需求。

发明内容

为了解决相关技术中在采用单条生产线，生产效率较低，无法满足大批量生产的需求的问题，本申请提供了一种电池片叠片设备，其采用四条线实现电池片的叠片，大大提升了叠片效率。上述技术方案具体如下：

第一方面，提供了一种电池片叠片设备，该电池片叠片设备包括四条处理系统、第一加热装置和第二加热装置，四条处理系统中的两条处理系统共用第一加热装置，四条处理系统中的另两条处理系统共用第二加热装置，每条处理系统包括：第一检测定位装置，被配置为检测并定位电池片；规整装置，被配置为对第一检测定位装置检测合格的电池片进行规整；导电材料添加装置，被配置为向规整装置规整后的电池片涂覆导电材料；叠片装置，被配置为按照预定叠片方式将被导电材料添加装置涂覆有导电材料的电池片进行叠片处理；第一加热装置或第二加热装置，被配置为将对应的处理系统叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串。

通过设置四条处理系统，分别同时实现电池片检测、规整、导电材料添加、叠片、加热成串，实现了四条处理系统的叠片成串的并行处理，提高了电池片叠片成串的效率。

可选的，电池片叠片设备还包括第一上料装置和第二上料装置，第一上料装置向四条处理系统中的两条处理系统提供电池片，第二上料装置向四条处理系统中的另两条处理系统提供电池片。

通过设置两个上料装置，每个上料装置分别为两条处理系统提供电池片，在保证为处理系统及时提供充足的电池片的前提下，减少了上料装置的数量，降低了设备成本。

可选的，每条处理系统还包括第二检测定位装置，第二检测定位装置位于导电材料添加装置和叠片装置之间，第二检测定位装置被配置为检测并定位涂覆有导电材料的电池片；叠片装置通过第二检测定位装置对检测合格的电池片的定位参数对电池片进行调整并按照预定叠片方式进行叠片处理。

通过在每条处理系统中设置第二检测定位装置，使在电池片在导电材料添加时产品的偏移得到定位，以便后续叠片时进行调整纠正，保证叠片质量。

可选的，每条处理系统还包括出料装置，出料装置位于焊接装置后道，对焊接完成的电池串进行出料处理。

通过设置出料装置，实现对叠片成串的电池串进行出料处理。一般的，出料装置处可以设置串检机构，以对待出料的电池串进行检测。

可选的，导电材料添加装置包括至少两个导电材料涂抹机构，至少两个导电材料涂抹机构同时一对一向规整装置规整后的电池片涂抹导电材料。

通过将导电材料添加装置设置成由多个与电池片一对一的导电材料涂抹机构组成，使得在对多个电池片涂抹导电材料时，可以同时实现对多片电池片的涂抹，提高了对电池片涂抹导电材料的效率。

可选的，导电材料添加装置为丝网印刷机构，丝网印刷机构同时向规整装置规整后的多个电池片印刷导电材料。

通过将导电材料添加装置设置成丝网印刷机构，以同时向多个电池片印刷导电材料，提高了对电池片涂抹导电材料的效率。

可选的，叠片装置包括至少两个叠片部，各个叠片部同时拾取一个电池片，并按照预定顺序依次放置电池片以实现电池片的叠片处理。

通过将叠片装置设置多个叠片部，可以同时拾取多片电池片，并进行依次放置叠片，加快了电池片的叠片效率。

可选的，电池片叠片设备还包括汇流条供料装置，汇流条供料装置分别向各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上放置汇流条，各个处理系统将电池片叠片至汇流条上后进行加热焊接，得到叠片形成的头部有汇流条的电池串。

通过设置汇流条供料装置，实现向电池串的头部预先放置汇流条，便于后续电池串的串联，且提高电池串的电流汇集。

可选的，汇流条供料装置包括汇流条供料部、汇流条冲压部和汇流条输送部，汇流条冲压部对汇流条供料部提供的汇流条进行冲压处理，得到镂空的汇流条，汇流条输送部将冲压得到的汇流条分别放置到各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上。

通过设置汇流条供料部、汇流条冲压部和汇流条输送部，实现汇流条的自动冲压和供料，使得汇流条供料、电池片叠片处理形成流水化作业，实现了头部具备汇流条的电池片叠片的自动化生产。

第二方面，还提供了一种电池片叠片处理系统，该电池片叠片处理系统包括电池片切割装置以及如第一方面和第一方面各种选方式中提供的电池片叠片设备，电池片切割装置将标准电池片切割为至少两片。

通过在电池片叠片处理系统中设置四条线的电池片叠片设备，在切割速度较快的前提下，提高了整个系统的生产效率。

可选的，电池片切割装置将切割后得到的电池片提供给电池片叠片设备。

通过在电池片叠片设备前道连接可直接提供切割电池片的电池片切割装置，使得电池片的切割和堆叠形成流水线作业，提高了生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一个实施例中提供的电池片叠片设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在电池片叠片自动化生产中，为了实现电池片叠片处理的效率，本申请提供了四条处理系统并行处理，以同时实现四串电池串的叠片，提高了电池片叠片自动化生产的生产效率。下面结合图1对本申请提供的电池片叠片设备进行举例说明。

图1是本发明一个实施例中提供的电池片叠片设备的结构示意图，该电池片叠片设备包括四条处理系统、第一加热装置21和第二加热装置22。四条处理系统分别为处理系统11、处理系统12、处理系统13和处理系统14。

这里的第一加热装置21和第二加热装置22可以是设置在输送装置中的加热装置，在一种实施例中，每两条处理系统可以在同一组输送装置上进行输送、检测、规整、导电材料添加、叠片，因此共用同一组输送装置的两条处理系统可以共用该输送装置上的加热装置。

也就是说，这四条处理系统中的两条处理系统(处理系统11和处理系统12)共用第一加热装置21，四条处理系统中的另两条处理系统(处理系统13和处理系统14)共用第二加热装置22。

在一种可选的实现方式中，四条处理系统的功能相同，工艺流程相同。每条处理系统可以包括：第一检测定位装置、规整装置、导电材料添加装置、叠片装置。

第一检测定位装置用于检测并定位电池片。第一检测定位装置可以实现对电池片的质量检测，筛选出不合格的电池片，并将不合格的电池片输送回收。第一检测定位装置还将合格的电池片进行定位。

规整装置用于对第一检测定位装置检测合格的电池片进行规整。一般的，规整装置可以根据第一检测定位装置对合格的电池片的定位数据对电池片进行规整。可选的，规整装置还可以为规整搬运装置，比如搬运机器人，在搬运至导电材料添加装置对应的位置处的搬运过程中实现电池片的规整。

导电材料添加装置用于向规整装置规整后的电池片涂覆导电材料。

为了提高多个电池片的导电材料的添加效率，本申请中的导电材料添加装置至少通过如下两种方式实现：

第一种方式中，导电材料添加装置包括至少两个导电材料涂抹机构，至少两个导电材料涂抹机构同时一对一向规整装置规整后的电池片涂抹导电材料。也即，导电材料涂抹机构与电池片一对一设置，各个导电材料涂抹机构同时向对应的电池片涂抹导电材料。

一般来讲，导电材料涂抹机构包括涂抹头、与涂抹头连接的导电材料储料装置以及控制导电材料储料装置向涂抹头提供导电材料的电控开关，电控开关在电池片叠片设备的控制模块的控制下导通或关断，以分别实现控制导电材料储料装置向涂抹头提供导电材料或控制导电材料储料装置停止向涂抹头提供导电材料。

这样，通过将导电材料添加装置设置成由多个与电池片一对一的导电材料涂抹机构组成，使得在对多个电池片涂抹导电材料时，可以同时实现对多片电池片的涂抹，提高了对电池片涂抹导电材料的效率。

第二种方式中，导电材料添加装置为丝网印刷机构，丝网印刷机构同时向规整装置规整后的多个电池片印刷导电材料。一般来讲，丝网印刷机构包括与多个电池片对应的丝网，丝网的镂空部分与各个电池片待添加导电材料的区域(通常为主栅线)一一对应，丝网印刷机构还包括与丝网连接的导电材料储料装置以及控制导电材料储料装置向丝网提供导电材料的电控开关。

在丝网压置于电池片上，丝网的镂空分别与电池片上待添加导电材料的区域一一相对时，电控开关在电池片叠片设备的控制模块的控制下导通，以分别实现控制导电材料出料装置向丝网提供导电材料。当需要停止印刷时，电控开关在电池片叠片设备的控制模块的控制下关断，以控制导电材料出料装置停止向丝网提供导电材料。

这样，通过将导电材料添加装置设置成丝网印刷机构，以同时向多个电池片印刷导电材料，提高了对电池片涂抹导电材料的效率。

叠片装置用于按照预定叠片方式将被导电材料添加装置涂覆有导电材料的电池片进行叠片处理。

为了加快电池片的叠片效率，本申请从节省拾取多个电池片的时间对叠片装置进行设计。在一种可选的实现方式中，叠片装置可以包括至少两个叠片部，各个叠片部同时拾取一个电池片，并按照预定顺序依次放置电池片以实现电池片的叠片处理。也就是说，叠片装置的各个叠片部分别同时拾取一个电池片，比如叠片装置包括6个叠片部时，可以同时拾取6个电池片，然后按照预定顺序依次放置电池片以实现电池片的叠片处理。

可选的，叠片装置包括的叠片部可以为3个、4个、5个或6个，叠片部的数量可以由一串叠片电池片所需要的电池片的数量决定。比如，叠片部的数量可以为一串叠片电池片所需要的电池片的数量的约数。

举例来讲，当一串叠片电池片的数量为12个电池片时，叠片装置的叠片部的数量为12的约数，比如2个、3个、4个、6个或12个。

第一加热装置21或第二加热装置22将对应的处理系统叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串。

以第一条处理系统11和第二条处理系统12共用第一加热装置21，第三条处理系统13和第四条处理系统14共用第二加热装置22为例，第一加热装置21将第一条处理系统11或第二条处理系统12叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串，第二加热装置22将第三条处理系统13或第四条处理系统14叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串。

一般来讲，导电材料可以为具备导电特性的材料，通常为液体，比如常见的导电胶。当对添加有导电材料的电池片进行加热后，导电材料会将上下两片电池片与导电材料接触的区域粘连。

可选的，电池片叠片设备还包括第一上料装置31和第二上料装置32，第一上料装置31向四条处理系统中的两条处理系统(处理系统11和处理系统12)提供电池片，第二上料装置32向四条处理系统中的另两条处理系统(处理系统13和处理系统14)提供电池片。

通过设置两个上料装置，每个上料装置分别为两条处理系统提供电池片，在保证为处理系统及时提供充足的电池片的前提下，减少了上料装置的数量，降低了设备成本。

在另一种可选的实现方式中，如果第一上料装置31或第二上料装置32的上料速度无法跟上两条处理系统的需要上料速度，则可以针对每条处理系统均对应设置一个上料装置，此时电池片叠片设备可以包括四个上料装置，每个上料装置分别设置于对应的处理系统的电池片上料端。

在实际应用中，导电材料添加装置在向电池片添加导电材料之后，可能会造成电池片的倾斜，为了保证电池片的叠片质量，避免叠片的电池片发生倾斜，本申请中的每条处理系统还可以包括第二检测定位装置。

对于每条处理系统来讲，第二检测定位装置位于同一处理系统的导电材料添加装置和叠片装置之间，第二检测定位装置用于检测并定位涂覆有导电材料的电池片。对应的，同一处理系统中的叠片装置通过第二检测定位装置对检测合格的电池片的定位参数对电池片进行调整并按照预定叠片方式进行叠片处理。

这样，通过在每条处理系统中设置第二检测定位装置，使在电池片在导电材料添加时产品的偏移得到定位，以便后续叠片时进行调整纠正，保证叠片质量。

可选的，每条处理系统还包括出料装置，出料装置位于焊接装置后道，对焊接完成的电池串进行出料处理。通过设置出料装置，实现对叠片成串的电池串进行出料处理。

一般的，出料装置处可以设置串检机构，以对待出料的电池串进行检测。

在一种可能的实现中，每条处理系统均包括一个出料装置，或者每两条处理系统共用一个出料装置，或者四条处理系统共用一个出料装置。

为了实现电池串的串联，电池片叠片设备还可以包括汇流条供料装置40，汇流条供料装置40分别向各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上放置汇流条，各个处理系统将电池片叠片至汇流条上后进行加热焊接，得到叠片形成的头部有汇流条的电池串。也就是说，汇流条供料装置40先向各处理系统所对应的位置放置符合条件的汇流条，各条处理系统中的叠片装置以汇流条为头部进行电池片的叠片放置，以形成端部有汇流条的叠片电池串。

这样，本申请通过设置汇流条供料装置40，实现向电池串的头部预先放置汇流条，便于后续电池串的串联，且提高电池串的电流汇集。

在一种可能的实现中，电池片叠片设备中的四条处理系统可以并行设置，以在四条处理系统的尾部共用同一个汇流条供料装置40。可选的，为了实现共用一个汇流条供料装置40，可以将汇流条供料装置40设置在四条处理系统之间，比如两条处理系统位于汇流条供料装置40的一侧，另两条处理系统位于汇流条供料装置40的另一侧。

常见的，在叠片电池串所使用的汇流条通常为镂空式汇流条，因此，本申请实施例中提供的汇流条供料装置40可以包括汇流条供料部、汇流条冲压部和汇流条输送部。其中，汇流条冲压部对汇流条供料部提供的汇流条进行冲压处理，得到镂空的汇流条，汇流条输送部将冲压得到的汇流条分别放置到各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上。

这样，通过设置汇流条供料部、汇流条冲压部和汇流条输送部，实现汇流条的自动冲压和供料，使得汇流条供料、电池片叠片处理形成流水化作业，实现了头部具备汇流条的电池片叠片的自动化生产。

显然，在实践应用中，汇流条可以是预先冲压并裁切好，比如放置在汇流条储料盒内，此时，汇流条供料装置40可以是从汇流条储料盒内拾取汇流条并提供给各处理系统的机构。

还比如，汇流条可以是预先冲压并裁切好，然后从其他输送线上输送至汇流条上料工位，此时，汇流条供料装置40可以是从该汇流条输送线上拾取汇流条并提供给各处理系统的机构。

综上所述，本申请提供的电池片叠片设备，通过设置四条处理系统，分别同时实现电池片检测、规整、导电材料添加、叠片、加热成串，实现了四条处理系统的叠片成串的并行处理，提高了电池片叠片成串的效率。

另外，本申请实施例还提供了一种电池片叠片处理系统，该电池片叠片处理系统包括电池片切割装置以及如图1所提供的电池片叠片设备，电池片切割装置将标准电池片切割为至少两片。

可选的，电池片切割装置包括电池片承载台、电池片上料装置、电池片检测装置、电池片划片装置和电池片掰片装置，电池片上料装置向电池片承载台放置待切割的电池片；电池片检测装置对电池片承载台放置的电池片进行质量检测，电池片划片装置对电池片承载台上检测合格的电池片进行划片，比如常见的激光划片；最后，电池片掰片装置实现对划片后的电池片的掰片处理，得到若干个小尺寸的电池片。一般来讲，掰片后得到的每个电池片上均具备主栅线。

为了减少空间占用，电池片上料装置、电池片检测装置、电池片划片装置和电池片切割装置可以位于圆周上，承载电池片的平台在上述各个工位旋转切换。

在一种可选的实现方式中，电池片切割装置将切割后得到的电池片提供给电池片叠片设备。这样，通过在电池片叠片设备前道连接可直接提供切割电池片的电池片切割装置，使得电池片的切割和堆叠形成流水线作业，提高了生产效率。

综上所述，本申请提供的电池片叠片处理系统，通过在电池片叠片处理系统中设置四条线的电池片叠片设备，在切割速度较快的前提下，提高了整个系统的生产效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电池片叠片设备，其特征在于，所述电池片叠片设备包括四条处理系统、第一加热装置和第二加热装置，所述四条处理系统中的两条处理系统共用所述第一加热装置，所述四条处理系统中的另两条处理系统共用所述第二加热装置，每条处理系统包括：

第一检测定位装置，被配置为检测并定位电池片；

规整装置，被配置为对所述第一检测定位装置检测合格的电池片进行规整；

导电材料添加装置，被配置为向所述规整装置规整后的电池片涂覆导电材料；

叠片装置，被配置为按照预定叠片方式将被所述导电材料添加装置涂覆有导电材料的电池片进行叠片处理；

所述第一加热装置或所述第二加热装置，被配置为将对应的处理系统叠片处理后的电池片进行加热得到叠片形成的电池串。

2.根据权利要求1所述的电池片叠片设备，其特征在于，所述电池片叠片设备还包括第一上料装置和第二上料装置，所述第一上料装置向所述四条处理系统中的两条处理系统提供电池片，所述第二上料装置向所述四条处理系统中的另两条处理系统提供电池片。

3.根据权利要求1所述的电池片叠片设备，其特征在于，每条处理系统还包括第二检测定位装置，所述第二检测定位装置位于所述导电材料添加装置和所述叠片装置之间，所述第二检测定位装置被配置为检测并定位所述涂覆有导电材料的电池片；

所述叠片装置通过所述第二检测定位装置对检测合格的电池片的定位参数对电池片进行调整并按照所述预定叠片方式进行叠片处理。

4.根据权利要求1所述的电池片叠片设备，其特征在于，每条处理系统还包括出料装置，所述出料装置位于所述焊接装置后道，对所述焊接完成的电池串进行出料处理。

5.根据权利要求1所述的电池片叠片设备，其特征在于，所述导电材料添加装置包括至少两个导电材料涂抹机构，所述至少两个导电材料涂抹机构同时一对一向所述规整装置规整后的电池片涂抹导电材料；

或者，

所述导电材料添加装置为丝网印刷机构，所述丝网印刷机构同时向所述规整装置规整后的多个电池片印刷导电材料。

6.根据权利要求1所述的电池片叠片设备，其特征在于，所述叠片装置包括至少两个叠片部，各个叠片部同时拾取一个电池片，并按照预定顺序依次放置电池片以实现电池片的叠片处理。

7.根据权利要求1至6中任一所述的电池片叠片设备，其特征在于，所述电池片叠片设备还包括汇流条供料装置，所述汇流条供料装置分别向各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上放置汇流条，各个处理系统将电池片叠片至所述汇流条上后进行加热焊接，得到叠片形成的头部有汇流条的电池串。

8.根据权利要求7所述的电池片叠片设备，其特征在于，所述汇流条供料装置包括汇流条供料部、汇流条冲压部和汇流条输送部，所述汇流条冲压部对所述汇流条供料部提供的汇流条进行冲压处理，得到镂空的汇流条，所述汇流条输送部将冲压得到的汇流条分别放置到各个处理系统中用于承载待叠片电池片的承载台上。

9.一种电池片叠片处理系统，其特征在于，所述电池片叠片处理系统包括电池片切割装置以及如权利要求1-8中任一所述的电池片叠片设备，所述电池片切割装置将标准电池片切割为至少两片。

10.根据权利要求9所述的电池片叠片处理系统，其特征在于，所述电池片切割装置将切割后得到的电池片提供给所述电池片叠片设备。