CN110676336A - 一种ibc电池组件的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种IBC电池组件的制作工艺，其提高了电池组件组装的效率、且确保了良品率，进一步确保了IBC电池片的发电效率。其具体工艺步骤如下：S1、激光切割：先对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n‑1)道激光划痕、使得电池片被划分成为n块小片电池片；S2、涂覆绝缘胶：在n块小片电池片两侧部沿着长度方向排布的区域上预设一定数量的引出电极，同时在引出电极的外周涂覆绝缘胶；S3、固化绝缘胶：把涂覆好绝缘胶的电池片进行固化；S4、涂覆锡膏：在小片电池片上对应的预设引出电极的位置上涂覆锡膏；S5、排片：小片电池片上按正负串联方式进行排片；S6、放置串联焊带；S7、焊接焊带：焊接对应位置的焊带和锡膏，让其导通。

Description

一种IBC电池组件的制作工艺
技术领域
本发明涉及IBC电池组件制作的技术领域，具体为一种IBC电池组件的制作工艺。
背景技术
IBC电池在电池受光面没有金属电极的存在，能够完全消除正面的光学损失，增大短路电流，所有的电极在电池背面呈交叉指撞的分布，较大的金属化面积提升了电池填充因子，而良好的钝化工艺能够提升电池的开路电压。
在将电池片串联制造成组件后，最终能得到一块完整的太阳能电池面板。因为在电池片串联的过程中需要用焊带将电池片连接起来，焊带本身的电阻(R)会带来一部分电性能的损失，为此，如何提高IBC电池的发电效率，以及如何高效组装完成电池组件的组装成为了，IBC电池领域需要急需攻克的难题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种IBC电池组件的制作工艺，其提高了电池组件组装的效率、且确保了良品率，进一步确保了IBC电池片的发电效率。
一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于，其具体工艺步骤如下：
S1、激光切割：先对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为n块小片电池片；
S2、涂覆绝缘胶：在n块小片电池片两侧部沿着长度方向排布的区域上预设一定数量的引出电极，同时在引出电极的外周涂覆绝缘胶；
S3、固化绝缘胶：把涂覆好绝缘胶的电池片进行固化；
S4、涂覆锡膏：在小片电池片上对应的预设引出电极的位置上涂覆锡膏；
S5、排片：把小片电池片上按正负串联方式进行排片；
S6、放置串联焊带：在排好的小片电池片的引出电极上放置串联焊带，串联焊带包括中间焊带、首尾焊带，所述中间焊带布置于相邻的两排小片电池片之间的对应引出电极、且覆盖对应的引出电极的区域，所述首尾焊带排布在位于两侧的小片电池片的外露边所对应的引出电极所对应的区域，所述首尾焊带为汇流焊带；
S7、焊接焊带：焊接对应位置的焊带和锡膏，让其导通。
其进一步特征在于：
在电池片上预设的n块小片电池片的长度方向排布的区域预设的引出电极外周涂覆绝缘胶，之后进行固化，然后再对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为预设的n块小片电池片，即先进行S2、涂覆绝缘胶及S3、固化绝缘胶工艺，然后进行S1、激光切割，之后按照S4、S5、S6、S7的步骤顺次操作；
每块所述小片电池片的对应侧的正负电极所对应的引出电极的数量为4～8；
根据整片IBC的电池片结构按照设计要求将整片IBC电池片通过激光切割形成n片等功率的小片电池片，其中2≤n≤5，n为自然数，其确保划片最优；
所述涂覆绝缘胶工艺采用的绝缘胶为聚酰亚胺，在需要焊接的引出电极的周围涂覆绝缘胶；
所述涂覆绝缘胶的工艺通过印刷工艺来完成，确保涂覆的精度和质量，涂覆绝缘胶的目的是考虑IBC电池的特效是正负极直接相邻非常近，为后续的片与片之间用焊带连接做基础；
S4中，绝缘胶固化完成后的每片小片电池片的引出电极的锡膏涂覆，根据需求，掰片后涂覆或整片电池片排布状态下定位对应的引出电极涂覆；
S5中，排片需对应正负极的串联关系，相邻的两排小片电池片之间的排片距离为0.4～2mm之间；
S6中，引出电极设置在每小片电池片的两侧边缘位置，所述中间焊带的形状为长条状，厚度为0.08～0.12mm，宽度根据排片距离而定、为3～6mm，所述首尾焊带宽度为6～10mm，其采用冲孔焊带的方式，厚度为0.08～0.12mm；
S7中焊接焊带采用激光焊接，并加上高速的温度反馈以实现温度的高速可控性，激光焊接具有高速、可控、低的热传导的优点，保证焊接温度的一致性且不会因为温度偏低或偏高带来的焊接品质问题，在此建议用激光焊接的目的是考虑到IBC电池片的特殊性，利用了激光焊接的高速及局部加热的特效以此避免焊接带来的其他问题；
所采用焊带具体为冲孔焊带，来帮助释放片与片之间的热缩盈应力；
首尾焊带不侧凸于电池片外，所述首尾焊带的串汇流的部分朝向电池片的内部，做成组件时在其与电池片之间加入绝缘条，其可以减少组件的面积，提高组件的效率；
当n＝2时，组件版型做成常规半片组件版型的日字型排版，即每串小片数量在10-12片串联，一个组件上共12串，分上下两个大的区域；
当n＝3时，组件版型做成传统竖版，每串小片数量在30-36片串联，一个组件上共6串，3串并联后再串在一起，因单串电压偏高，考虑部分遮盖时的反向电压故可在串中间位置方便的加入二极管；
当n＝4时，组件版型做成n＝2时的版型，每串电池片的数量增加到20-24片，其余一致，同时在合适的位置考虑加入二极管；
当n＝5时，组件版型做成叠片组件常用的横版版型，每串数量在33-34片，组件考虑60,72版型，串的数量在10-12串，在适当位置加入二极管做保护。
采用本发明后，其将整片IBC电池片进行激光切割后，可分为若干份的小片电池片，在相同的焊接条件下，电池串组电压越大，电流越小，焊带所带来的损失(I2R)就会越小，用若干切割好的电池片封装成组件可以实现高电压，低电流的输出从而降低焊带等带来的电阻损失，使得小片组成组件可提升效率，降低串电流，降低工艺难度；涂覆绝缘胶可简化工艺流程，提高稳定性，简化串联焊带的制作工艺，涂覆锡膏焊接可快速稳定的生产出电池串，不仅可保证产品性能，可大大提高工作效率和产能，不论是否连续化生产，该工艺操作灵活，通用性强；综上，其提高了电池组件组装的效率、且确保了良品率，进一步确保了IBC电池片的发电效率。
附图说明
图1为本发明的工艺操作示意图(n＝2)；
图2是本发明的电池串的示意图(n＝2)；
图3是n＝2时的组件示意图。
图4是n＝3时的组件示意图。
图5是n＝4时的组件示意图。
图6是n＝5时的组件示意图；
图中序号所对应的名称如下：
小片电池片1、绝缘胶2、锡膏3、中间焊带4、首尾焊带5。
具体实施方式
一种IBC电池组件的制作工艺，见图1-图2，其具体工艺步骤包括如下两种：
方案A：
S1、激光切割：先对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为n块小片电池片1；
S2、涂覆绝缘胶：在n块小片电池片1两侧部沿着长度方向排布的区域上预设一定数量的引出电极，同时在引出电极的外周涂覆绝缘胶2；
S3、固化绝缘胶：把涂覆好绝缘胶2的电池片进行固化；
S4、涂覆锡膏：在n块小片电池片1上对应的预设引出电极的位置上涂覆锡膏3；
S5、排片：把n块小片电池片1上按正负串联方式进行排片；
S6、放置串联焊带：在排好的n块小片电池片1的引出电极上放置串联焊带，串联焊带包括中间焊带4、首尾焊带5，中间焊带4布置于相邻的两排小片电池片1之间的对应引出电极、且覆盖对应的引出电极的区域，首尾焊带5排布在位于两侧的小片电池片的外露边所对应的引出电极所对应的区域，首尾焊带5为汇流焊带、用于电池串之间的组装；
S7、焊接焊带：焊接对应位置的焊带和锡膏3，让其导通。
方案B：
a1、涂覆绝缘胶：在电池片上预设的小片电池片的长度方向排布的区域预设的引出电极外周涂覆绝缘胶；
a2、固化绝缘胶：把涂覆好绝缘胶2的电池片进行固化；
a3、激光切割：再对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为预设的n块小片电池片；
S4、涂覆锡膏：在小片电池片1上对应的预设引出电极的位置上涂覆锡膏3；
S5、排片：把小片电池片1上按正负串联方式进行排片；
S6、放置串联焊带：在排好的小片电池片1的引出电极上放置串联焊带，串联焊带包括中间焊带4、首尾焊带5，中间焊带4布置于相邻的两排小片电池片1之间的对应引出电极、且覆盖对应的引出电极的区域，首尾焊带5排布在位于两侧的小片电池片的外露边所对应的引出电极所对应的区域，首尾焊带5为汇流焊带、用于电池串之间的组装；
S7、焊接焊带：焊接对应位置的焊带和锡膏3，让其导通。
方案A和方案B中每块小片电池片1的对应侧的正负电极所对应的引出电极的数量为4～8；
具体实施例中，每块小片电池片1的对应侧的正负电极所对应的引出电极的数量为6；
根据整片IBC的电池片结构按照设计要求将整片IBC电池片通过激光切割形成n片等功率的小片电池片1，其中2≤n≤5，n为自然数，其确保划片最优；
涂覆绝缘胶工艺采用的绝缘胶为聚酰亚胺，在需要焊接的引出电极的周围涂覆绝缘胶；
涂覆绝缘胶的工艺通过印刷工艺来完成，确保涂覆的精度和质量，涂覆绝缘胶的目的是考虑IBC电池的特效是正负极直接相邻非常近，为后续的片与片之间用焊带连接做基础；
S4中，绝缘胶固化完成后的每片小片电池片1的引出电极的锡膏涂覆3，根据需求，掰片后涂覆或整片电池片排布状态下定位对应的引出电极涂覆；
S5中，排片需对应正负极的串联关系，相邻的两排小片电池片1之间的排片距离为0.4～2mm之间；
S6中，引出电极设置在每小片电池片1的两侧边缘位置，中间焊带4的形状为长条状，厚度为0.08～0.12mm，宽度根据排片距离而定、为3～6mm，首尾焊带5宽度为6～10mm，其采用冲孔焊带的方式，厚度为0.08～0.12mm；
S7中焊接焊带采用激光焊接，并加上高速的温度反馈以实现温度的高速可控性，激光焊接具有高速、可控、低的热传导的优点，保证焊接温度的一致性且不会因为温度偏低或偏高带来的焊接品质问题，在此建议用激光焊接的目的是考虑到IBC电池片的特殊性，利用了激光焊接的高速及局部加热的特效以此避免焊接带来的其他问题；所采用焊带具体为冲孔焊带，来帮助释放片与片之间的热缩盈应力；首尾焊带5不侧凸于电池片外，首尾焊带5的串汇流的部分朝向电池片的内部，做成组件时在其与电池片之间加入绝缘条，其可以减少组件的面积，提高组件的效率。
当n＝2时、见图3：组件版型做成常规半片组件版型的日字型排版，即每串小片数量在10-12片串联，一个组件上共12串，分上下两个大的区域。
当n＝3时、见图4：组件版型做成传统竖版，每串小片数量在30-36片串联，一个组件上共6串，3串并联后再串在一起，因单串电压偏高，考虑部分遮盖时的反向电压故可在串中间位置方便的加入二极管。
当n＝4时、见图5：组件版型做成n＝2时的版型，每串电池片的数量增加到20-24片，其余一致：同时在合适的位置考虑加入二极管。
当n＝5时、见图6，组件版型做成叠片组件常用的横版版型，每串数量在33-34片，组件考虑60,72版型，串的数量在10-12串，在适当位置加入二极管做保护。
其工作原理如下：其将整片IBC电池片进行激光切割后，可分为若干份的小片电池片，在相同的焊接条件下，电池串组电压越大，电流越小，焊带所带来的损失(I2R)就会越小，用若干切割好的电池片封装成组件可以实现高电压，低电流的输出从而降低焊带等带来的电阻损失，使得小片组成组件可提升效率，降低串电流，降低工艺难度；涂覆绝缘胶可简化工艺流程，提高稳定性，简化串联焊带的制作工艺，涂覆锡膏焊接可快速稳定的生产出电池串，不仅可保证产品性能，可大大提高工作效率和产能，不论是否连续化生产，该工艺操作灵活，通用性强。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于，其具体工艺步骤如下：
S1、激光切割：先对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为n块小片电池片；
S2、涂覆绝缘胶：在n块小片电池片两侧部沿着长度方向排布的区域上预设一定数量的引出电极，同时在引出电极的外周涂覆绝缘胶；
S3、固化绝缘胶：把涂覆好绝缘胶的电池片进行固化；
S4、涂覆锡膏：在小片电池片上对应的预设引出电极的位置上涂覆锡膏；
S5、排片：把小片电池片上按正负串联方式进行排片；
S6、放置串联焊带：在排好的小片电池片的引出电极上放置串联焊带，串联焊带包括中间焊带、首尾焊带，所述中间焊带布置于相邻的两排小片电池片之间的对应引出电极、且覆盖对应的引出电极的区域，所述首尾焊带排布在位于两侧的小片电池片的外露边所对应的引出电极所对应的区域，所述首尾焊带为汇流焊带；
S7、焊接焊带：焊接对应位置的焊带和锡膏，让其导通。
2.如权利要求1所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：在电池片上预设的n块小片电池片的长度方向排布的区域预设的引出电极外周涂覆绝缘胶，之后进行固化，然后再对整片电池片激光切割，在电池片上形成(n-1)道激光划痕、使得电池片被划分成为预设的n块小片电池片，即先进行S2、涂覆绝缘胶及S3、固化绝缘胶工艺，然后进行S1、激光切割，之后按照S4、S5、S6、S7的步骤顺次操作。
3.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：每块所述小片电池片的对应侧的正负电极所对应的引出电极的数量为4～8。
4.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：根据整片IBC的电池片结构按照设计要求将整片IBC电池片通过激光切割形成n片等功率的小片电池片，其中2≤n≤5，n为自然数。
5.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：所述涂覆绝缘胶工艺采用的绝缘胶为聚酰亚胺，在需要焊接的引出电极的周围涂覆绝缘胶，所述涂覆绝缘胶的工艺通过印刷工艺来完成。
6.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：S4中，绝缘胶固化完成后的每片小片电池片的引出电极的锡膏涂覆，根据需求，掰片后涂覆或整片电池片排布状态下定位对应的引出电极涂覆。
7.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：S5中，排片需对应正负极的串联关系，相邻的两排小片电池片之间的排片距离为0.4～2mm之间。
8.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：S6中，引出电极设置在每小片电池片的两侧边缘位置，所述中间焊带的形状为长条状，厚度为0.08～0.12mm，宽度根据排片距离而定、为3～6mm，所述首尾焊带宽度为6～10mm，其采用冲孔焊带的方式，厚度为0.08～0.12mm。
9.如权利要求1或2所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：S7中焊接焊带采用激光焊接，并加上高速的温度反馈以实现温度的高速可控性，保证焊接温度的一致性且不会因为温度偏低或偏高带来的焊接品质问题，在此建议用激光焊接的目的是考虑到IBC电池片的特殊性，利用了激光焊接的高速及局部加热的特效以此避免焊接带来的其他问题；所采用焊带具体为冲孔焊带，来帮助释放片与片之间的热缩盈应力；首尾焊带不侧凸于电池片外，所述首尾焊带的串汇流的部分朝向电池片的内部，做成组件时在其与电池片之间加入绝缘条。
10.如权利要求4所述的一种IBC电池组件的制作工艺，其特征在于：
当n＝2时，组件版型做成常规半片组件版型的日字型排版，即每串小片数量在10-12片串联，一个组件上共12串，分上下两个大的区域；
当n＝3时，组件版型做成传统竖版，每串小片数量在30-36片串联，一个组件上共6串，3串并联后再串在一起，因单串电压偏高，考虑部分遮盖时的反向电压故可在串中间位置方便的加入二极管；
当n＝4时，组件版型做成n＝2时的版型，每串电池片的数量增加到20-24片，其余一致，同时在合适的位置考虑加入二极管；
当n＝5时，组件版型做成叠片组件常用的横版版型，每串数量在33-34片，组件考虑60,72版型，串的数量在10-12串，在适当位置加入二极管做保护。
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