CN110335917A - 一种电池串的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电池串的焊接方法，包括沿电池串的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组；提供中间引线、端引线；预制汇流条单元；将端引线的一端定位至未连通的电池串组的两端、将中间引线的两端分别定位至相邻两个电池串的端部后焊接；将连通的电池串组按照预设版型完成排版；将端引线焊接至第一汇流条，将中间引线焊接至第二汇流条；或者将端引线的一端定位至第一汇流条、将中间引线定位至第二汇流条后焊接，形成整体式框架；将未连通的电池串组按照预设版型完成排版，形成第二电池串单元；将整体式框架上的端引线定位至第二电池串单元的两端，将中间引线分别定位至相邻电池串的端部后焊接。本发明的焊接效率和精度高。
Description
技术领域
本发明涉及光伏组件生产技术领域，特别是涉及一种电池串的焊接方法。
背景技术
切片电池相对于整片电池具有功率损失小的优点，一般切片电池依次排列且首尾电气连接形成电池串，若干电池串通过中间引线串联形成大串，中间引线的一端与其中一个大串一端正面的主栅线焊接、另一端与另一相邻大串一端背面的主栅线焊接，以完成电池串的串联，通常中间引线与中间汇流条焊接。若干列大串通过焊接在两端的端引线将电流引出至位于两端的汇流条，两端的汇流条实现大串之间的并联，中间汇流条实现电池串之间的并联，以确保当某一电池串故障时，与其串联的其他电池串仍能正常工作。
目前，引线（包括中间引线和端引线）与电池串的焊接、引线与汇流条的焊接通常是人工手持电烙铁焊接，引线与电池串的定位也采用手动定位，且在引线与电池串的一面（正面或背面）焊接完成后，需要翻转至另一面以完成另一面的焊接。
传统的焊接方式，将单个引线定位置电池串后实施焊接，引线焊接完成后焊接汇流条，由于焊接动作繁杂、电池串翻转次数多等，而导致焊接效率和焊接精度低等技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种焊接效率和焊接精度高的电池串的焊接方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电池串的焊接方法，包括以下步骤：
S100、提供至少两个电池串，并沿电池串的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组；
S101、提供若干中间引线、端引线；
S102、预制汇流条单元，汇流条单元包括两个第一汇流条和若干第二汇流条；其中第一汇流条对应端引线，第二汇流条对应中间引线；
S103、将端引线的一端定位至未连通的电池串组的两端、将中间引线的两端分别定位至相邻两个电池串的端部后焊接，得到连通的电池串组；
S104、将连通的电池串组按照预设版型完成排版，形成第一电池串单元；
S105、将第一汇流条焊接至端引线，将第二汇流条焊接至中间引线；
或者
步骤S102后实施以下步骤：
S103′、将端引线的一端定位至第一汇流条、将中间引线定位至第二汇流条后焊接，形成整体式框架；
S104′、将未连通的电池串组按照预设版型完成排版，形成第二电池串单元；
S105′、将整体式框架上的端引线定位至第二电池串单元的两端，将中间引线分别定位至第二电池串单元中相邻电池串的端部后焊接。
采用上述技术方案，端引线和中间引线可以预先定位至未连通的电池串组，定位完成后统一进行焊接，以减少现有技术中单点定位后焊接存在的对电池串操作次数和翻转次数，进而提高焊接效率和焊接精度，对焊接后形成的连通的电池串组按照预设版型进行排版以形成第一电池串单元，且预制出汇流条单元，将汇流条单元一次定位至第一电池串单元，以使第一汇流条与端引线一一对应、第二汇流条与中间引线一一对应，一次完成汇流条单元和第一电池串单元的焊接，因操作简单而有利于提升焊接效率和焊接精度。
当然，端引线和中间引线也可以预先定位至预制好的汇流条单元上，同样地，端引线与第一汇流条一一对应、中间引线与第二汇流条一一对应，定位完成后实施焊接，形成整体式框架。同时，将未连通的电池串组按照预设版型进行排版，以形成第二电池串单元，将整体式框架一次定位至第二电池串单元，并将端引线与第二电池串单元的端部对应、中间引线与相邻电池串的端部对应后实施焊接。整体式框架能够一次定位至第二电池串单元上，与现有技术相比，具有操作简单、焊接效率高和焊接精度高的优点。
优选地，提供第一引出线，将第一引出线垂直焊接至第二汇流条上；
从每一个第一汇流条上设置与其连通的第二引出线。
优选地，预设版型包括6列或行电池串组。
优选地，采用焊接装置在预设参数下进行焊接，预设参数包括焊接温度和焊接时间；其中焊接温度为310摄氏度至330摄氏度；焊接时间为0.1秒至1秒。
采用了上述技术方案，焊接温度影响焊接效果，即温度过低会导致焊接强度低，温度过高则会导致端引线、中间引线、第一汇流条、第二汇流条等发生形变，影响光伏组件的整体性能，焊接温度控制在310摄氏度至330摄氏度，确保焊接强度的同时，还能够有效地避免端引线、中间引线、第一汇流条、第二汇流条发生形变。焊接时间影响焊接效果和焊接效率，焊接时间控制在0.1秒至1秒，既能确保较好的焊接效果，又能提高焊接效率。
优选地，焊接前，在电池串的两端喷涂助焊剂，喷涂区域的宽度为0.5毫米至1毫米。
采用了上述技术方案，焊接前在电池串的两端喷涂助焊剂，在焊接过程中能够有效地去除在焊接处产生的氧化物，以确保光伏组件的电传导，同时还能够降低焊接处的表面张力，以确保光伏组件不会因焊接而发生形变。喷涂区域是端引线和中间引线的与电池片的接触区域，接触区域过大，会对电池片造成遮挡，影响电池片吸收太阳光能，接触区域过小，则会存在端引线或中间引线从电池片脱落的风险。喷涂区域的宽度控制在0.5毫米至1毫米，既不会对电池片造成过度遮挡、又能够确保端引线和中间引线与电池片的连接强度。
优选地，中间引线、端引线、第一汇流条和第二汇流条均为镀锡铜带。
优选地，中间引线和端引线均为长条状结构，长条状结构的中间引线和端引线上间隔开设若干通孔。
优选地，第一汇流条、第二汇流条、第一引出线和第二引出线均为长条状结构。
优选地，提供至少两个电池串，串长均相等，
且按照预设串长精度对电池串进行串长精度检测，将与预设串长精度不相等的电池串筛选出。
采用了上述技术方案，根据预设串长精度对电池串进行串长精度检测，能够避免串长不符合要求的电池串进入后续工序，以提升光伏组件的良品率。
优选地，电池串为叠瓦电池串。
综上所述，本发明涉及的电池串的焊接方法，由于预制汇流条单元、并将电池串组进行排版，一次将汇流条单元定位至电池串单元，减少焊接过程中对电池串的操作次数，能够提升焊接效率和焊接精度。
附图说明
图1是本发明提供的一种实施例的电池串的焊接方法流程图；
图2是本发明提供的另一种实施例的电池串的焊接方法流程图；
图3是本发明提供的一种实施例的电池串示意图；
图4是本发明提供的一种实施例的未连通的电池串组示意图；
图5是本发明提供的一种实施例的中间引线、端引线示意图；
图6是本发明提供的一种实施例的汇流条单元示意图；
图7是本发明提供的一种实施例的连通的电池串组示意图；
图8是本发明提供的一种实施例的第一电池串单元示意图；
图9是本发明提供的一种实施例的整体式框架示意图；
图10是本发明提供的一种实施例的第二电池串单元示意图；
图11是本发明提供的另一种实施例的整体式框架示意图。
其中：1. 第一电池串单元，1′.第二电池串单元，10. 未连通的电池串组，100. 电池串；20. 端引线，21. 中间引线；3. 汇流条单元，30. 第一汇流条，31. 第二汇流条，32.第一引出线，33.第二引出线。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
为了解决电池串中引线和汇流条焊接效率低和精度低的技术问题，本发明提供一种电池串的焊接方法，如图1所示，可通过如下步骤实现：
S100、如图3至图4所示，提供至少两个电池串100，并沿电池串100的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组10。
需要说明的是，电池串100可以是由若干性能一致的切片电池首尾堆叠，且通过导电胶电气连接形成的叠瓦电池串。电池串100也可以是由若干性能一致的切片电池依次（首尾不堆叠）通过互联条电气连接形成的半片组件。沿电池串100的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组10，此时，电池串100之间具有间隔且电池串100之间不导通。
示例地，沿电池串100的串长方向依次间隔排列2串电池串100。当然，也可以沿电池串100的串长方向依次间隔排列3串、4串或更多串电池串100。
S101、如图5所示，提供若干端引线20、中间引线21；
需要说明的是，焊接完成后，端引线20焊接至电池串组10的两端，具体地，端引线20与位于电池串组10两端的电池串100端部的主栅线电气连接，其中一端的端引线20与电池串100正面的主栅线电气连接、另一端的端引线20与电池串100背面的主栅线电气连接。
焊接完成后，中间引线21焊接至两个相邻电池串100的端部，即中间引线21的一端连接其中一个电池串100正面的主栅线、另一端连接与其相邻的一个电池串100背面的主栅线，即通过中间引线21将未连通的电池串组10串联起来。
端引线20和中间引线21的结构和材质优选为相同，当然，也可以不相同。
端引线20和中间引线21的长度优选为与电池串100的宽度相等，以确保能够与电池串100上的所有主栅线电气连通。当然，也可以相对于电池串100的宽度略长或端，只要能够确保与电池串100上的所有主栅线电气连通即可。
端引线20和中间引线21可以通过现有技术公开的供料装置提供，为提高供料效率，可以同时供应端引线20和中间引线21。
S102、如图6所示，预制汇流条单元3，汇流条单元3包括两个第一汇流条30和若干第二汇流条31；其中第一汇流条30对应端引线20，第二汇流条31对应中间引线21。
需要说明的是，汇流条单元3根据电池串组10的规格预制，示例地，当电池串组10由两个电池串100构成时，此时，由两个第一汇流条30和一个第二汇流条31构成汇流条单元3，且第一汇流条30和第二汇流条31之间的间距略大于电池串100的串长，第一汇流条30和第二汇流条31的长度根据并联的电池串组10的数量而定，即略大于由若干电池串组10构成的光伏组件的宽度；当电池串组10由三个电池串100构成时，此时，由两个第一汇流条30和两个第二汇流条31构成汇流条单元3；依次类推，预制汇流条单元3。
焊接完成后，第一汇流条30与端引线20焊接在一起，第二汇流条31与中间引线21焊接在一起，实现电池串组10电流的汇集和输出。
S103、如图7所示，将端引线20的一端定位至未连通的电池串组10的两端、将中间引线21的两端分别定位至相邻两个电池串100的端部后焊接，得到连通的电池串组10。
示例地，将一个端引线20的一端定位至未连通的电池串组10一端的正面，另一个端引线20的一端定位至未连通的电池串组10另一端的背面。将中间引线21的定位至相邻两电池串100的相邻端部，一端放置在其中一个电池串100的正面，另一端放置在与其相邻的另一个电池串100的背面。端引线20、中间引线21与电池串100的接触区域的宽度优选为0.5毫米至1毫米。以此类推完成所有未连通的电池串组10的端引线20和中间引线21的定位。
端引线20和中间引线21的定位可以通过现有技术公开的供料装置完成，以提升定位效率和精度。
定位完成后，采用现有技术公开的焊接装置将端引线20和中间引线21焊接至定位处。
采用焊接装置焊接前，预设焊接参数，包括焊接温度和焊接时间，焊接温度优选为310摄氏度至330摄氏度，焊接时间优选为0.1秒至1秒。
焊接完成后，得到带有端引线20且由中间引线21电气连通的电池串组10。
S104、如图8所示，将连通的电池串组10按照预设版型完成排版，形成第一电池串单元1。
示例地，预设版型具体为，每一个第一电池串单元1包括6列或行连通的电池串组10，每一个连通的电池串组10包括两个串联的电池串100。按照预设版型排版形成的第一电池串单元1中包含的连通的电池串组10数量、以及每一个连通的电池串100的数量可以根据具体需求而定，但是，需要确保每一个连通的电池串组10的首尾位于同一直线上。
需要进一步说明的是，第一电池串单元1的版型需要与汇流条单元3的规格匹配，示例地，当第一电池串单元1中包含6列连通的电池串组10、每一个连通的电池串组10中包含两个串联的电池串100时，此时的汇流条单元3中需要包含两个第一汇流条30和一个第二汇流条31，且第一汇流条30和第二汇流条31之间的间距略大于电池串100的串长，第一汇流条30和第二汇流条31的长度相等，且略大于连通的电池串单元1的列宽，列宽指的是与串长方向垂直的方向。
需要进一步说明的是，该步骤中形成第一电池串单元1中的电池串组10中的电池串100通过中间引线21连接，但是电池串组10之间是未连通的状态。
S105、将第一汇流条30焊接至端引线20，将第二汇流条31焊接至中间引线21。
将预制好的且与第一电池串单元1相适配的汇流条单元3定位至第一电池串单元1适配的位置，适配的位置指的是，两个第一汇流条30位于第一电池串单元1的两端，且两端的端引线20的悬空端均搭接在第一汇流条30的相同面，以便于焊接。第二汇流条31位于两个相邻的电池串100之间，每一跟中间引线21均与第二汇流条31垂直且位于第二汇流条31的同一面，以方便焊接。
定位完成后，采用现有技术公开的焊接装置将端引线20和中间引线21分别焊接至第一汇流条30和第二汇流条31的定位处。
采用焊接装置焊接前，预设焊接参数，包括焊接温度和焊接时间，焊接温度优选为310摄氏度至330摄氏度，焊接时间优选为0.1秒至1秒。
本发明还提供了一种电池串的焊接方法的另外一种实施例，与上一实施例的相同点为，均预制电池串单元和汇流条单元3，区别在于，端引线20和中间引线21首先与汇流条单元3焊接，而后与电池串单元焊接，具体通过如下步骤实现：
S100、如图3至图4所示，提供至少两个电池串100，并沿所述电池串100的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组10。
S101、如图5所示，提供若干端引线20、中间引线21；
S102、如图6所示，预制汇流条单元3，汇流条单元3包括两个第一汇流条30和若干第二汇流条31；其中第一汇流条30对应端引线20，第二汇流条31对应中间引线21。
S103′、如图9所示，将端引线20的一端定位至第一汇流条30、将中间引线21定位至第二汇流条31后焊接，形成整体式框架。
需要说明的是，端引线20定位至两个第一汇流条30相对的一端，且均位于第一汇流条30的同一面，以便于后续焊接。中间引线21接近中部定位至第二汇流条31上，焊接完成后，中间引线21相对于第二汇流条31具有两个悬空端，其中一个悬空端与电池串100正面的端部电气连接、另一个悬空端则与与上一电池串100相邻的另一电池串100背面的端部电气连接。端引线20和中间引线21的数量相等，且位于一个电池串组10端部的一个电池串100的端部分别对应一个端引线20，位于一个电池串组10内部的一个电池串100的两端均对应一个中间引线21，以此规律定位第一汇流条30和第二汇流条31上的端引线20和中间引线21。
焊接采用上述步骤S103涉及的方法，在此不再赘述。
S104′、如图10所示，将未连通的电池串组10按照预设版型完成排版，形成第二电池串单元1′。
本步骤与上述步骤S104的区别是，在串长方向分布的电池串100之间未定位端引线20和中间引线21，即未连通的电池串组10中的电池串100之间不导通，且位于首尾两端的电池串100的端部上未定位且未焊接有端引线20。
S105′、将整体式框架上的端引线20定位至未连通的电池串单元1′的两端，将中间引线21分别定位至第二电池串单元1′中相邻电池串100的端部后焊接。
将整体式框架直接定位在第二电池串单元1′的适配位置，适配位置指的是，两个第一汇流条30位于第二电池串单元1′的两端，且两个第一汇流条30上的端引线20的悬空端分别搭接在端部电池串100的正面、背面端部。第二汇流条31位于两个相邻的电池串100之间，每一根中间引线21的两个悬空端分别搭接在相邻两个电池串100相对的端部，一个悬空端位于正面、另一个悬空端位于背面。
定位完成后，采用现有技术公开的焊接装置将端引线20和中间引线21分别焊接至电池100的端部。
采用焊接装置焊接前，预设焊接参数，包括焊接温度和焊接时间，焊接温度优选为310摄氏度至330摄氏度，焊接时间优选为0.1秒至1秒。
采用了上述技术方案，由于预制汇流条单元3、并将电池串组进行排版形成电池串单元，一次将汇流条单元3定位至电池串单元，减少焊接过程中对电池串100的操作次数，能够提升焊接效率和焊接精度。
在上述实施例的基础上，进一步地，如图11所示，提供第一引出线32，将第一引出线32垂直焊接至第二汇流条31上；从每一个第一汇流条30上设置与其连通的第二引出线33；第二引出线33和第一引出线32之间连接接线盒，接线盒内部至少设置旁路二极管（图中未示出）。
需要说明的是，第一引出线32与第二汇流条31焊接的时机可以是预制汇流条单元3时，也可以是完成汇流条单元3与电池串单元的焊接后。
在上述实施例的基础上，进一步地，如图8所示，预设版型包括6列、2行电池串100。
在上述实施例的基础上，进一步地，焊接前，在电池串100的两端喷涂助焊剂，喷涂区域的宽度为0.5毫米至1毫米。
需要说明的是，助焊剂的喷涂时机可以是步骤103之前，或者是步骤S105′之前。
采用了上述技术方案，焊接前在电池串100的两端喷涂助焊剂，在焊接过程中能够有效地去除在焊接处产生的氧化物，以确保光伏组件的电传导，同时，还能够降低焊接处的表面张力，以确保光伏组件不会因焊接而发生形变。喷涂区域是端引线20和中间引线21的与电池片的接触区域，接触区域过大，会对电池片造成遮挡，影响电池片吸收太阳光能，接触区域过小，则会存在端引线20或中间引线21从电池片脱落的风险。喷涂区域的宽度控制在0.5毫米至1毫米，既不会对电池片造成过渡遮挡、又能够确保端引线20和中间引线21与电池片的连接强度。
在上述实施例的基础上，进一步地，中间引线21、端引线20、第一汇流条30和第二汇流条31均为镀锡铜带。
作为本实施例的一个可选方案，端引线20和中间引线21的材质相同，第一汇流条30和第二汇流条31的材质相同。
在上述实施例的基础上，进一步地，如图4所示，中间引线21和端引线20均为长条状结构，长条状结构的中间引线21和端引线20上间隔开设若干通孔。
需要说明的是，端引线20和中间引线21上开设通孔的目的是抵抗电池片发热而引起的变形。
在上述实施例的基础上，进一步地，第一汇流条30、第二汇流条31、第一引出线32和第二引出线33均为长条状结构。
在上述实施例的基础上，提供至少两个电池串100，且电池串100的串长相等后，
按照预设串长精度对电池串100进行串长精度检测，将与预设串长精度不相等的电池串10筛选出。
采用了上述技术方案，根据预设串长精度对电池串100进行串长检测，能够避免串长精度不符合要求的电池串100进入后续工序，以提升光伏组件的良品率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池串的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、提供至少两个电池串，并沿所述电池串的串长方向依次排列，形成未连通的电池串组；
S101、提供若干端引线、中间引线；
S102、预制汇流条单元，所述汇流条单元包括两个第一汇流条和若干第二汇流条；其中所述第一汇流条对应所述端引线，所述第二汇流条对应所述中间引线；
S103、将所述端引线的一端定位至所述未连通的电池串组的两端、将所述中间引线的两端分别定位至相邻两个所述电池串的端部后焊接，得到连通的电池串组；
S104、将所述连通的电池串组按照预设版型完成排版，形成第一电池串单元；
S105、将所述汇流条单元中的所述第一汇流条焊接至所述端引线，将所述汇流条单元中的所述第二汇流条焊接至所述中间引线；
或者
所述步骤S102后实施以下步骤：
S103′、将所述端引线的一端定位至第一汇流条、将所述中间引线定位至所述第二汇流条后焊接，形成整体式框架；
S104′、将所述未连通的电池串组按照预设版型完成排版，形成第二电池串单元；
S105′、将所述整体式框架上的所述端引线定位至所述第二电池串单元的两端，将所述中间引线分别定位至所述第二电池串单元中相邻所述电池串的端部后焊接。
2.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，提供第一引出线；将所述第一引出线垂直焊接至所述第二汇流条上；
从每一个所述第一汇流条上设置与其连通的第二引出线。
3.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，所述预设版型包括6列或行所述电池串组。
4.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，采用焊接装置在预设参数下进行焊接，所述预设参数包括焊接温度和焊接时间；其中所述焊接温度为310摄氏度至330摄氏度；所述焊接时间为0.1秒至1秒。
5.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，焊接前，在所述电池串的两端喷涂助焊剂，喷涂区域的宽度为0.5毫米至1毫米。
6.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，所述中间引线、端引线、第一汇流条和第二汇流条均为镀锡铜带。
7.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，所述中间引线和端引线均为长条状结构，长条状结构的所述中间引线和端引线上间隔开设若干通孔。
8.根据权利要求2所述的电池串的焊接方法，其特征在于，所述第一汇流条、第二汇流条、第一引出线和第二引出线均为长条状结构。
9.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，提供至少两个电池串，串长均相等，
且按照预设串长精度对所述电池串进行串长精度检测，将与所述预设串长精度不相等的所述电池串筛选出。
10.根据权利要求1所述的电池串的焊接方法，其特征在于，所述电池串为叠瓦电池串。
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2019
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