CN111755567A - 电池串叠片方法 - Google Patents

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CN111755567A CN202010552450.7A CN202010552450A CN111755567A CN 111755567 A CN111755567 A CN 111755567A CN 202010552450 A CN202010552450 A CN 202010552450A CN 111755567 A CN111755567 A CN 111755567A
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Abstract

本申请公开了一种电池串叠片方法,具体如下:先铺设焊带,再于焊带的第一端上铺设电池片,使得电池片的下表面连接焊带第一端,而焊带的第二端突出于电池片,由此构成一个串焊单元;构建至少两个串焊单元后,进行叠片;足够多的串焊单元一次叠片,能够直接构成电池串;一次叠片的串焊单元数量不够时,构成叠片组件,多组叠片组件相叠,也能构成电池串。如此,通过制备串焊单元、使得串焊单元相叠,能够省略逐次铺设电池片和焊带的时间,进而加快电池串的制备效率。

Description

电池串叠片方法
技术领域
本申请涉及光伏设备技术领域,具体涉及一种电池串叠片方法。
背景技术
传统方法制备电池串时,参照图1,通常是先铺设一电池片1',再于该电池片1'上铺设焊带2'、并使得焊带2'第二端落到电池片1'后方;接着,再铺设一电池片1”、并使得该电池片1”盖在铺好的焊带2'第二端,再于该电池片1”上铺设焊带2”,同样的,焊带2”第二端落到电池片1”后方;然后,再于焊带2”第二端铺设电池片1”',并于电池片1”'上铺设焊带2”'……如此,逐次铺设一电池片、一焊带,最终构成电池串。
这类电池串的制备方法效率低。
发明内容
本申请提供了一种电池串叠片方法,以解决现有技术中电池串制备效率低的问题。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电池串叠片方法,其包括以下步骤:构建串焊单元:先铺设焊带,再于焊带的第一端上铺设电池片,使得电池片的下表面连接焊带第一端,而焊带的第二端突出于电池片;构建多个串焊单元;叠片:多个串焊单元相叠后,任意两个相邻的串焊单元,其中一个串焊单元的电池片上表面、叠在另一个串焊单元的焊带第二端下方。
进一步地,构建多个串焊单元时,同时构建至少两个串焊单元。
进一步地,叠片时,逐一搬运各串焊单元,使得在后的一个串焊单元叠到在先的一个串焊单元下方。
进一步地,叠片前,多个串焊单元沿一直线排列;叠片时,提升串焊单元,使得多个串焊单元所处的高度递增或者递减;沿直线延伸的方向移动串焊单元;当相邻两个串焊单元的水平投影部分重合时,使得串焊单元沿高度方向相互靠近,实现叠片。
进一步地,构建一个串焊单元时,于一个电池片上铺设多根焊带;其中,任一焊带沿一直线方向延伸;多根焊带沿另一直线方向间隔排布;两个直线方向在水平面内相互垂直。
进一步地,多个串焊单元相叠,构成电池串;或者,多个串焊单元相叠,构成叠片组件;构建多个叠片组件;多个叠片组件相叠,构成电池串;电池串中,任意两个相邻的叠片组件,其中一个叠片组件中第一个串焊单元的电池片、叠在另一个叠片组件中最后一个串焊单元的焊带第二端下方;其中,第一个串焊单元为叠片组件中、电池片并不连接焊带第二端的一个串焊单元;最后一个串焊单元为叠片组件中、焊带第二端并不连接电池片的一个串焊单元。
进一步地,至少两个串焊单元叠片后,任意两个相邻的串焊单元中,一个串焊单元的电池片、叠在另一个串焊单元的焊带第二端下方;于一个串焊单元的电池片上铺设压网,使得压网压紧另一个串焊单元的焊带。
进一步地,构建串焊单元时,折弯焊带、使得焊带第一端和第二端的延伸方向不再共线。
进一步地,叠片后,对串焊单元进行焊接,使得电池片和焊带粘结在一起。
进一步地,构建串焊单元时,对电池片和/或焊带涂覆助焊剂;焊接时,通过高温热熔助焊剂,以便于粘结电池片和焊带。
本申请提供了一种电池串叠片方法,具体如下:先铺设焊带,再于焊带的第一端上铺设电池片,使得电池片的下表面连接焊带第一端,而焊带的第二端突出于电池片,由此构成一个串焊单元;构建至少两个串焊单元后,进行叠片;足够多的串焊单元一次叠片,能够直接构成电池串;一次叠片的串焊单元数量不够时,构成叠片组件,多组叠片组件相叠,也能构成电池串。如此,通过制备串焊单元、使得串焊单元相叠,能够省略逐次铺设电池片和焊带的时间,进而加快电池串的制备效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是一种传统的电池串构建方式;
图2是第一种串焊单元及其叠片方式;
图3是图2所示的串焊单元叠片后的组件;
图4是第二种串焊单元及其叠片方式;
图5是通过图4所示的串焊单元叠片后的组件;
图6是第三种串焊单元及其叠片方式;
图7是图6所示的串焊单元叠片后的组件;
图8是图7中叠片后的组件的俯视结构示意图;
图9是第四种串焊单元及其叠片方式;
图10是图9所示的串焊单元叠片后的组件;
图11是一种包括压网的串焊单元的俯视结构示意图;
图12是图11的主视结构示意图;
图13是图6所示的叠片后的组件构建而成的一种电池串;
图14是图9所示的叠片后的组件构建而成的一种电池串;
图15是一种连续制备电池串的情况示意图;
图16是一种串焊设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请揭示了一种电池串叠片方法,包括以下步骤:
构建串焊单元10:铺设电池片1和焊带2,使得焊带2的第一端2a处于电池片1上、而第二端2b突出于电池片1;
构建多个串焊单元10;
叠片:多个串焊单元10相叠后,任意两个相邻的串焊单元10,其中一个串焊单元10的电池片1、叠在另一个串焊单元10的焊带第二端2b上。
具体地,本申请揭示的电池串叠片方法,其较图1所示的传统方法,区别在于:构建了串焊单元10。通过构建串焊单元10,使得叠片由传统的一个电池片、一组焊带……逐一叠加,变成串焊单元10的直接叠加。
通过构建串焊单元10,能够将电池片1和焊带2的上料步骤、与叠片步骤分割开来;由此,在制备电池串20的过程中,能够同时实现电池片1和焊带2的上料、以及串焊单元10的叠片。
需要补充的是,焊带2为长带型结构,沿焊带2长度方向,其具有相对的两端、即第一端2a和第二端2b。叠片后,焊带2能够连接相邻两个串焊单元10的电池片1,其中,第一端2a连接其所在的串焊单元10的电池片1,而第二端2b连接另一个串焊单元10的电池片1。
需要解释的是,对焊带2而言,其第一端2a和第二端2b的结构、功能(连接电池片1)都是一样的,之所以区分为“第一端2a”和“第二端2b”,仅为了方便描述、利于理解。所以,本申请对第一端2a、第二端2b及其与电池片1的关系进行说明时,表达的仅仅是焊带2的一种情况,而不是焊带2的绝对情况。具体而言,焊带第一端2a指一个串焊单元中,该焊带2连接对应电池片1的一端;但是,该“第一端2a”实际可以是焊带2的任意一端。当然,涉及到具体的实施例时,为进一步方便理解,请参照对应的附图明确方案展示的情况。
还需要补充的是,本申请提供的串焊单元10并不限定电池片1和焊带2具体连接方式。例如,电池片1具有正面和背面,焊带第一端2a可以铺设在电池片1的正面,也可以铺设在电池片1的背面;一电池片1上铺设有多根焊带2时,也可以部分焊带2铺设在电池片1正面,部分焊带2铺设在电池片1背面。
同理,构建多个用于叠片的串焊单元10,这些串焊单元10中电池片1和焊带2的连接方式也可以各不相同。一实施例中,叠片后,部分串焊单元10中焊带2的第一端2a和第二端2b分别连接相邻两个电池片1的正面,还有部分串焊单元10中焊带2的第一端2a和第二端2b分别连接相邻两个电池片1的背面;例如,参照图2,其中,全部的电池片1均正面朝上;叠片后,任意三个相邻的串焊单元10中,有两条焊带连接相邻两个电池片1,其中,一条焊带2连接两个电池片1的背面,另一条焊带连接两个电池片2的正面。又一实施例中,部分焊带2的其中一端连接电池片1正面,另一端连接电池片1背面,还有部分焊带同时连接相邻两个电池片1的正面和/或相邻两个电池片1的背面。
当然,各串焊单元10中,电池片1和焊带2的连接方式也可以一样。例如,各串焊单元10的焊带第一端2a均搭在电池片1背面。一实施例中,参照图3,全部的电池片1均正面朝上、实现叠片,其中,任意两个相邻的串焊单元10中,连接两个电池片1的焊带2处于两个电池片1下方。另一实施例中,参照图6,全部的电池片1均正面朝上、实现叠片,其中,任意两个相邻的串焊单元10中,连接两个电池片1的焊带2,其第一端2a均处于电池片1背面,而第二端2b处于另一电池片1正面。
又例如,各串焊单元10的焊带第一端2a均搭在电池片1正面。一实施例中,参照图4,全部的电池片1均正面朝上、实现叠片,其中,任意两个相邻的串焊单元10中,连接两个电池片1的焊带2,其第一端2a均搭在电池片1正面,而第二端2b处于另一电池片1背面。
另外,在一些特殊的工艺中,叠片时,可能是全部的电池片1均为背面朝上;或者,部分电池片1正面朝上、部分电池片1背面朝上;只要在构建串焊单元10时,对应调整电池片1的朝向,和/或,调整焊带2于电池片1的接触位置,和/或,在叠片时根据需要调整串焊单元10的叠片位置即可。
综上,根据工艺要求,串焊单元10与串焊单元10的叠片位置(例如:一个串焊单元10是叠在另一个串焊单元10的焊带2上方还是下方)、串焊单元10中电池片1和焊带2的连接方式可以多种多样,本申请并不做具体限定。
另外,对一个串焊单元10而言,其通常仅包括一个电池片1,但是,根据电池片1的规格及工艺需要,一个电池片1上,可能铺设多根焊带2(例如六根、九根等);这些焊带2对应电池片1表面的栅线进行设置,在连接相邻两个电池片1的同时,还能起到导流的作用。
进一步地,一个串焊单元10中,一个电池片1上铺设多根焊带2时,这些焊带2的延伸方向可以是一致的(即,任一焊带2沿一直线方向延伸);而这些焊带2沿另一直线方向间隔排布;其中,焊带2的延伸方向和焊带2的排布方向在水平面内相互垂直。例如,参照图5,图5为图4实施例中叠片后的组件的俯视图,图中,一个串焊单元10包括一个电池片1和九根焊带2,焊带2沿左右方向延伸,而九根焊带沿上下方向间隔排布。
更进一步地,叠片后,多个串焊单元10沿一直线方向交叠布置、呈长条状;可知,对叠片后的组件而言,其各串焊单元10的焊带2均沿该直线方向延伸。为方便描述,将该直线方向称之为第一方向;水平面内,与第一方向垂直的方向为第二方向。可知,叠片后的组件,任一串焊单元10中。多根焊带2沿第二方向排布。例如,参照图5,叠片后的组件沿左右方向延伸,其中,每根焊带2均沿左右方向延伸,而一个串焊单元10中的九根焊带沿上下方向间隔排布。
为此,叠片时,需要调整相叠的串焊单元10、至其上的焊带2均朝第一方向延伸;或者,在制备串焊单元10时,即使得焊带2朝向第一方向延伸;待各串焊单元10的状态一致、且沿第一方向排布,沿第一方向移动这些串焊单元10,使得它们相互靠近,即可实现它们的叠片。
当然,根据工艺的不同,其他实施例中,一个串焊单元10可以仅包括一根焊带2;或者,一个串焊单元10可以包括多个电池片2(多个电池片2之间可以通过焊带2连接,也可以片与片直接接触连接);又或者,一个串焊单元10中各焊带2的朝向可以各不相同……本申请不做具体限定。
进一步地,举例详述两种串焊单元10的构建方法:
实施例1.
构建串焊单元10时,先铺设电池片1,再于电池片1上铺设焊带2,并使得焊带2的第一端2a处于电池片1上表面、而第二端2b突出于电池片1。
具体可参照图4及图5,铺设一个电池片1后,于电池片1上表面铺设九条焊带2;该实施例中,焊带2的第一端2a特指图示焊带2右端,而第二端2b特指图示焊带2左端;此时,焊带2右端连接电池片1上表面,而左端落在电池片1左侧。
构建至少两个串焊单元10、进行叠片,使得相邻的两个串焊单元10,其中一个串焊单元10的电池片1下表面、叠到另一个串焊单元10的焊带第二端2b上方。
继续参照图4及图5,多个串焊单元10叠片后的组件,其中,任意两个相邻的串焊单元10,左侧串焊单元10的电池片1、叠在右侧串焊单元10的焊带第二端2b上方。
进一步参照图4及图5,自右向左观察叠片后的组件,都是在右的串焊单元10、处于在左的串焊单元10下方。
实施例2.
构建串焊单元10时,先铺设焊带2,再于焊带2的第一端2a上铺设电池片1,使得电池片1的下表面连接焊带的第一端2a,而焊带2的第二端2b突出于电池片1。
具体可参照图6,铺设九条焊带2后,于焊带第一端2a上方铺设一个电池片1;该实施例中,焊带2的第一端2a特指图示焊带2左端,而第二端2b特指图示焊带2右端;此时,焊带2左端连接电池片1下表面,而右端落在电池片1右侧。
构建至少两个串焊单元10、进行叠片,使得相邻的两个串焊单元10,其中一个串焊单元10的电池片1上表面、叠到另一个串焊单元10的焊带第二端2b下方。
继续参照图6,多个串焊单元10叠片后的组件,其中,任意两个相邻的串焊单元10,右侧串焊单元10的电池片1、叠在左侧串焊单元10的焊带第二端2b下方。
继续参照图6,自右向左观察叠片后的组件,都是在右的串焊单元10、处于在左的串焊单元10下方。
需要解释的是,图4或图5所示的实施例,与图6所示的实施例,其叠片后获得的组件构型基本是一致的,区别仅在于,最后一个串焊单元10中突出的焊带2是连接在对应电池片1的正面,还是连接在对应电池片1的背面;而这个区别并不影响电池串20的构建;有关电池串20的构建在下文详述。
构建多个串焊单元10时,可以逐一构建串焊单元10,也可以同时构建至少两个串焊单元。例如,一次构建四个串焊单元10时,可以沿第一方向,一次铺设四个电池片1;再于电池片1上,铺设对应的焊带2。如此,一次获得四个串焊单元10,能够加快叠片效率。
进一步地,同时构建多个串焊单元10时,可以在铺设多个电池片1和多组焊带2时,使得这些电池片1沿第一方向排布,而这些焊带2均沿第一方向延伸。如此,沿第一方向移动这些串焊单元10,即可实现快速叠片。
容易想到的,不论是逐一构建串焊单元10,还是同时构建多个串焊单元10,这些串焊单元10中,电池片1和焊带2的朝向可以是多种多样的,只是在叠片时,需要调整各串焊单元10至朝向一致,以便于满足叠片需要。
进一步地,举例详述两种串焊单元10的叠片方法:
实施例3.
叠片时,逐一搬运串焊单元10,使得在后的串焊单元10叠到在先的串焊单元10上。
需要解释的是,叠片后,任意两个相邻的串焊单元10,其中一个串焊单元10的电池片1、叠在另一个串焊单元10的焊带第二端2b上。此时,定义“另一个串焊单元10”为在先的串焊单元10,而“其中一个串焊单元10”为在后的串焊单元10。具体而言,在先串焊单元10的焊带第二端2b、会被在后串焊单元10的电池片1压住。
例如,构建图4或图5展示的叠片后的组件;获得多个构建好的串焊单元10后,先搬运一个串焊单元10到叠片工位;该串焊单元10落到叠片工位后,其焊带第二端2b突出在电池片1左侧,且焊带2主体沿第一方向(也就是图示左右方向)延伸;再搬运第二个串焊单元10到叠片工位,并使得第二个串焊单元10的电池片1,落到上一个串焊单元10的焊带第二端2b上方;其中,第二个串焊单元10的焊带第二端2b突出在电池片1左侧,且焊带2主体沿第一方向延伸;继续搬运第三个串焊单元10,使得其电池片1落到第二个串焊单元10的焊带第二端2b上方……如此,逐个叠片。
又例如,构建图6展示的叠片后的组件;获得多个构建好的串焊单元10后,先搬运一个串焊单元10到叠片工位;该串焊单元10落到叠片工位后,其焊带第二端2b突出在电池片1右侧,而焊带主体沿第一方向(也就是图示左右方向)延伸;再搬运第二个串焊单元10到叠片工位,并使得第二个串焊单元10的电池片1,落到上一个串焊单元10的焊带第二端2b下方;其中,第二个串焊单元10的焊带第二端2b突出在电池片1右侧,而焊带2主体沿第一方向延伸;继续搬运第三个串焊单元10,使得其电池片1落到第二个串焊单元10的焊带第二端2b下方……如此,逐个叠片。
实施例4.
叠片前,多个串焊单元10沿一直线排列;叠片时,提升串焊单元10,使得多个串焊单元10所处的高度递增或者递减;沿直线延伸的方向移动串焊单元10;当相邻两个串焊单元10的水平投影部分重合时,使得串焊单元10沿高度方向相互靠近,实现叠片。
其中,多个串焊单元10排列的直线方向,即第一方向;当多个串焊单元10沿第一方向排列后,通过沿第一方向移动这些串焊单元10,即可实现叠片。
容易理解的,第一方向并不是一个特定的方向,它就是串焊单元10的叠片方向。
具体地,多个串焊单元10沿第一方向排列后,任意两个相邻的串焊单元10中,一个串焊单元10的电池片1、面向另一个串焊单元10的焊带第二端2b。
提升串焊单元10,使得这些串焊单元10所处的高度递增或者递减,能够根据工艺需要,使得任意两个相邻的串焊单元10中,一个串焊单元10的电池片1高于另一个串焊单元10的焊带第二端2b,或者,一个串焊单元10的电池片1低于一个串焊单元10的焊带第二端2b;以便于沿第一方向移动串焊单元10至其与相邻的串焊单元10水平投影部分重叠。其中,相邻两个串焊单元10的水平投影部分重合时,一个串焊单元10的电池片1、位于另一个串焊单元10的焊带第二端2b正上方。
需要注意的是,多个串焊单元10所处的高度递增或递减后,沿第一方向移动这些串焊单元10时,可以是高度较低的串焊单元10朝向高度较高的串焊单元10移动,也可以是高度较高的串焊单元10朝向高度较低的串焊单元10移动。当然,一些特殊的情况下,还可以是部分高度较低的串焊单元10朝向高度较高的串焊单元10移动、另有部分高度较高的串焊单元10朝向高度较低的串焊单元10移动。只要保证最终这些串焊单元10中,任意两个相邻的串焊单元10、其水平投影均部分重合即可。
沿高度方向移动这些串焊单元10,能够使得串焊单元10相互靠近至电池片1接触焊带第二端2b。同理,沿高度方向移动时,可以是高度较低的串焊单元10朝向高度较高的串焊单元10移动,也可以是高度较高的串焊单元10朝向高度较低的串焊单元10移动。当然,一些特殊的情况下,还可以是部分高度较低的串焊单元10朝向高度较高的串焊单元10移动、另有部分高度较高的串焊单元10朝向高度较低的串焊单元10移动。要保证最终这些串焊单元10中,任意两个相邻的串焊单元10接触即可。
另外,不管是沿第一方向移动,还是沿高度方向移动,叠片中的多个串焊单元10可以同时移动,也可以逐一移动,还可以部分同时、部分逐一移动……均能够满足叠片的需要。
为了进一步加快叠片效率,可以一边沿第一方向移动多个串焊单元10,一边沿高度方向移动这些串焊单元10;只要保证相邻的两个串焊单元10中,高度较高的串焊单元10在水平移动至与高度较低的串焊单元10投影部分重合前,高度较高的串焊单元10不会低于高度较低的串焊单元10即可。
另外,沿第一方向移动多个串焊单元10时,最前方或者最后方的一个串焊单元10可以沿第一方向相对固定。例如,第一方向为左右方向时,最前方或者最后方的一个串焊单元10,指最左侧或者最右侧的一个串焊单元10;叠片时,最左侧或者最右侧的一个串焊单元10可以不做水平移动,等待其他串焊单元10向它靠近。
同理,沿高度方向移动多个串焊单元10时,最前方或者最后方的一个串焊单元10可以沿高度方向相对固定。例如,第一方向为左右方向时,最前方或者最后方的一个串焊单元10,指最左侧或者最右侧的一个串焊单元10;叠片时,最左侧或者最右侧的一个串焊单元10可以不做竖直移动,等待其他串焊单元10提升至高度递增或者递减。
容易想到的,最前方或者最后方的一个串焊单元10可以固定设置;叠片时,该串焊单元10既不水平移动、也不竖直移动,同样可以实现叠片。
例如,构建图4或图5展示的叠片后的组件;先使得多个串焊单元10沿第一方向,也就是图示左右方向排列;此时,各串焊单元10的焊带第二端2b突出在电池片1左侧,且焊带2沿第一方向延伸;提升串焊单元10,使得多个串焊单元10、自右向左、高度递增;沿第一方向平移这些串焊单元10,使得相邻串焊单元10的投影部分重合;同时下降全部的串焊单元10,使得串焊单元10相叠。
又例如,构建图6展示的叠片后的组件;先使得多个串焊单元10沿第一方向,也就是图示左右方向排列;此时,各串焊单元10的焊带第二端2b突出在电池片1右侧,且焊带2沿第一方向延伸;提升串焊单元10,使得多个串焊单元10、自左向右、高度递减;沿第一方向平移这些串焊单元10,使得相邻串焊单元10的投影部分重合;同时下降全部的串焊单元10,使得串焊单元10相叠。
由于电池片1表面,其栅线所在位置内陷、行程凹槽,而焊带2会卡在凹槽中,所以,一些实施例中,叠片时,不需要进行高度方向的移动。使得多个串焊单元10沿第一方向排列后,在后串焊单元10的栅线位置、正对在先串焊单元10的焊带第二端2b;直接沿第一方向平移串焊单元10,使得串焊单元10相互靠近,先串焊单元10的焊带2会逐渐伸入在后串焊单元10的栅线凹槽中。
对串焊单元10而言,仅仅是铺设电池片1和焊带2,二者的相对位置是不稳定的,在叠片过程中、或者叠片后转移组件的过程中,电池片1和焊带2可能会相对位移,进而影响叠片的准确性。
为此,一实施方式中,串焊单元10还包括压网3;压网3铺设在电池片1上,能够压紧焊带2于电池片1上。通过压网3,能够压紧焊带2在电池片1上,进而限定焊带2和电池片1的相对位置。
进一步地,一个电池片1上铺设多根焊带2时,一个压网3可以包括多组压针,能够对应压住各根焊带2。更进一步地,一组压针沿直线方向包括多个,也就是说,一组压针压在对应的焊带2上时,能够压住焊带2的一短、而非一点,进而更好地压紧焊带2,保证焊带2状态稳定。
举例详述两种铺设压网3的方法:
实施例5.
构建图4或图5展示的串焊单元10时,焊带第一端2a处于电池片1上表面;此时,先铺设一电池片1,再于电池片1上表面铺设焊带2,使得焊带第一端2a搭在电池片1上,而第二端2b落在电池片1左侧;随后,再于电池片1上铺设压网3,使得压网3的压针对应抵押各焊带第一端2a,进而压紧焊带2在电池片1上。
该实施例中,铺设有压网3的串焊单元10结构如图7。
实施例6.
构建图6展示的串焊单元10时,焊带第一端2a处于电池片1下表面;此时,先铺设焊带2,再于焊带第一端2a上方铺设电池片1,使得焊带第一端2a连接电池片1下表面,而第二端2b落在电池片1右侧。
该实施例中,一个串焊单元10中,焊带2被对应的电池片1压在下面,若直接在构建串焊单元10时铺设压网3,压网3会影响串焊单元10的叠片。具体地,构建图6展示的叠片后的组件时,叠片后,任意两个相邻的串焊单元10中,一个串焊单元10的电池片1、会叠到另一个串焊单元10的焊带第二端2b下方;此时,若一个串焊单元10的电池片1上表面先铺设有压网3,另一个串焊单元10的焊带第二端2b就无法叠到该串焊单元10的电池片1上。
为此,压网3可以在叠片过程中,随着一个串焊单元10的焊带第二端2b一起、逐渐靠近另一个串焊单元10的电池片1,最终压紧焊带第一端2a于电池片1上。或者,压网3可以在叠片后,待一个串焊单元10的焊带第二端2b叠到另一个串焊单元10的电池片1上表面后,再铺设到电池片1上,进而压紧焊带第二端2b于电池片1上。
该实施例中,铺设有压网3的串焊单元10结构如图8。
可知,通过铺设压网3,能够压紧两组焊带2在电池片1上;其中一组焊带2被电池片1压住,而另一组焊带2被压网3直接压住。
通过构建串焊单元10,使得多个串焊单元10叠片,能够构成电池串20。
具体地,电池串20由预设数量的串焊单元10叠片而成,同时,电池串20的头部具有连接并突出于第一个电池片1的首端焊带2A,而电池串20的尾部具有连接并突出于最后一个电池片1的末端焊带2B,其中,首端焊带2A和末端焊带2B还用于连接汇流条(未图示),以便于实现电池串20的汇流。
为方便描述,将电池串20除首端焊带2A和/或末端焊带2B后的、由多个串焊单元10叠片而成的部分,称之为电池串20的“叠片部分”。
另外,首端焊带2A和末端焊带2B,同一个电池串20中、连接在相邻两个串焊单元电池片1之间的普通焊带2一样,根据工艺需要,具有多根,且间隔布置、连接电池片1的栅线。
举例详述两种构建电池串20叠片部分的方法:
实施例7.
构建预设数量的串焊单元10,将这些串焊单元10沿第一方向排列,参照实施例4给出的叠片方法,通过沿高度方向和第一方向移动这些串焊单元10,使得这些串焊单元10相叠,即可构成电池串20的叠片部分。
或者,逐一叠片串焊单元10,照实施例3给出的叠片方法,当叠片的串焊单元10达到预设数量时,即可构成电池串20的叠片部分。
简单来说,多个串焊单元10相叠,构成电池串20。其中,可以通过一次叠片足够数量的串焊单元10,直接完成电池串20的构建,也可以逐一叠片足够数量个串焊单元10,逐渐完成电池串20的构建。
实施例8.
多个串焊单元10相叠,构成叠片组件;构建多个叠片组件;多个叠片组件相叠,构成电池串20;电池串20中,任意两个相邻的叠片组件,其中一个叠片组件中第一个串焊单元10的电池片1、叠在另一个叠片组件中最后一个串焊单元10的焊带第二端2b上;其中,第一个串焊单元10为叠片组件中、包含的电池片1并不连接焊带第二端2b的一个串焊单元10;最后一个串焊单元10为叠片组件中、包含的焊带第二端2b并不连接电池片1的一个串焊单元10。
需要解释的是,该实施例中,构成叠片组件的串焊单元10数量并不满足构建电池串20的需要;例如,一个电池串20需要16个串焊单元10,而一次叠片将4个串焊单元10叠成叠片组件,如此,需要构建4个叠片组件,再将4个叠片组件叠起来,最终构成电池串20。
通过构建叠片组件,能够避免逐一叠片各串焊单元10的繁琐,也能够避免一次叠片直接构成电池串20时的设备庞大、运行复杂。
另外,构建多个叠片组件时,可以逐一构建各叠片组件,也可以同时构建至少两组叠片组件、进一步加快电池串20的制备效率。
还需要解释的是,对叠片组件和电池串20来说,其均包含多个串焊单元10、沿一直线相叠;为此,任一叠片组件、或者任一电池串20中,不管其最终的构型为何,均包括第一个串焊单元10和最后一个串焊单元。为了方便理解,全文中,任一“第一个串焊单元10”,均指叠片后的多个串焊单元10中,电池片1没有接触另一个串焊单元焊带2的串焊单元10;而任一“最后一个串焊单元10”,均指叠片后的多个串焊单元10中,焊带2没有接触另一个串焊单元电池片1的串焊单元10。例如,图4或图5展示的叠片后的组件中,第一个串焊单元10为最右侧的一个串焊单元10,最后一个串焊单元10为最左侧的串焊单元10。又例如,图6展示的叠片后的组件中,第一个串焊单元10为最左侧的一个串焊单元10,最后一个串焊单元10为最右侧的串焊单元10。
进一步地,有关叠片组件两两之间的叠片方法,类似于串焊单元10的叠片方法,此处不在赘述。
上文中,多次提到“叠片后的组件”,其可以是一次叠片直接构建而成的电池串20,也可以是一次叠片构建而成的叠片组件。
另外,这里虽然将串焊单元10叠片后的组件称之为“电池串”,但是,容易想到的,仅仅通过叠片图4或者图6所示的串焊单元10,是无法构成完整的电池串20的,还需要在叠片后的组件首端或者尾端铺设首端焊带2A或者末端焊带2B。但是,容易理解的,通过叠片串焊单元10,确实能够构成“电池串”。
举例详述两种构建完整电池串20的方法:
实施例9.
铺设首端焊带2A;使得电池串20中,第一个串焊单元10的电池片1叠在首端焊带2A的上。
需要解释的是,对电池串20的叠片部分而言,除了最后一个串焊单元10,其余串焊单元10的焊带2均为普通焊带2,用于连接相邻两个电池片1;所以,要在第一个串焊单元10的电池片1上连接首端焊带2A,使得首端焊带2A突出在电池片1另一侧、以便于连接汇流条。
一实施方式中,可以在构建第一个串焊单元10时,直接在首端焊带2A上铺设电池片1和对应的焊带2;此时,可以看作电池串20的第一个串焊单元10包括首端焊带2A、电池片1和普通焊带2;叠片时,其他串焊单元10叠到第一个串焊单元10后方。
进一步地,由于最后一个串焊单元10的焊带第二端2b空置、不与其他电池片1连接,可以将最后一个串焊单元10的焊带2设置为末端焊带2B。具体地,在构建最后一个串焊单元10时,将末端焊带2B与电池片1对应铺设在一起。
由此,叠片结束,获得电池串20,电池串20头部具有首端焊带2A,而尾部具有末端焊带2B。
另一实施方式中,可以在叠片时,将第一个串焊单元10叠到首端焊带2A上。具体而言,此时,先独立构建串焊单元10,待到叠片时,再将第一个串焊单元10对应叠到首端焊带2A上方或下方,而其他串焊单元10再叠到第一个串焊单元10后方。其中,最后一个串焊单元10和末端焊带2B的构建方式同上;最终构建完整的电池串20。
例如,构建图9所示的电池串20,其叠片部分由图4或者图5展示的串焊单元10构成;可知,该电池串20中,第一个串焊单元10为最右侧的一个串焊单元10。为此,构建该电池串20时,可以先沿第一方向铺设一组(九根)首端焊带2A,再于首端焊带2A左端上方铺设一个电池片1,再于该电池片1上表面、沿第一方向铺设一组普通焊带2,由此,构成第一个串焊单元10。或者,铺设好首端焊带2A后,独立构建好包括一个电池片1和一组普通焊带2的第一个串焊单元10,再将第一个串焊单元10叠到首端焊带2A左端上方。构建多个串焊单元10、并将它们叠到第一个串焊单元10左侧。构建最后一个串焊单元10时,先铺设一个电池片1,再于电池片1上表面铺设一组末端焊带2B。叠片时,将最后一个串焊单元10铺在最左侧。
又例如,构建图10所示的电池串20,其叠片部分由图6展示的串焊单元10构成;可知,电池串20中,第一个串焊单元10为最左侧的一个串焊单元10。为此,构建该电池串20时,可以先沿第一方向铺设一组(九根)首端焊带2A,再独立构建好第一个串焊单元10,并于叠片时,将第一个串焊单元10叠到首端焊带2A右端下方。或者,先沿第一方向铺设一组普通焊带2,再于焊带2左端上方铺设一个电池片1,再于该电池片1上方铺设一组首端焊带2A。构建多个串焊单元10、并将它们叠到第一个串焊单元10右侧下方。构建最后一个串焊单元10时,先铺设一组末端焊带2B,再于末端焊带2B左端上方铺设一个电池片1。叠片时,将最后一个串焊单元10铺在最右侧。
实施例10.
通过构建串焊单元10、并使得多个串焊单元10相叠、构成一个电池串20a:于电池串20a中、最后一个串焊单元10的焊带第二端2b上构建另一个电池串20b:使得电池串20b中,第一个串焊单元10的电池片1、叠在电池串20a中最后一个串焊单元10的焊带第二端2b上;裁断连接两个电池串的焊带,使得两个电池串分离。
需要解释的是,首端焊带2A和末端焊带2B是完全符合电池串20工艺规格的、用于连接汇流条的特殊焊带。一具体实施方式中,首端焊带2A和末端焊带2B是规格一致的一种焊带,其较一个电池串20中、连接相邻两个电池片1的普通焊带2长。
在实际生产电池串20的过程中,可以按照实施例9给出的方法,逐一构建各电池串20。
为了进一步加快电池串20的构建,可以连续构建多个电池串20,即通过实施例10的方式,直接在上一个电池串20a的后方,继续构建下一个电池串20b。通过这种方式,能够省去每次铺设首端焊带2A和末端焊带2B的工作流程,进而加速工作。
另外,可以待电池串20a构建完成后,再于其最后一个串焊单元10上构建电池串20b;或者,电池串20a和电池串20b可以同时构建,待叠片时,将电池串20b叠到电池串20a后方;又或者,开始构建电池串20a的最后一个串焊单元10时,于最后一个串焊单元10上构建电池串20b……
综上可知,连接在两个电池串中的焊带,也就是电池串20a中、最后一个串焊单元10的焊带;裁断该焊带后,该焊带被分为两部分,其中一部分连接电池串20a,另一部分连接电池串20b;其中,连接电池串20a的一部分会成为电池串20a的末端焊带2B,而连接电池串20b的一部分会成为电池串20b的首端焊带2A。
为此,根据工艺的规格需要,连接两个电池串20的焊带,会长于一个电池串20中、连接相邻两个电池片1的普通焊带2。
由此,在构建电池串20a的最后一个电池串20a,其电池片1为常规电池片,但其焊带2是区别于普通焊带2、首端焊带2A和末端焊带2B的另一种更长的焊带;该特殊焊带第一端2a连接对应的电池片1,而第二端2b连接电池串20b的第一个电池片1。
通过在电池串20a后方直接构建电池串20b,能够连续构建电池串20;容易理解的,这些连续构建的电池串20均沿第一方向延伸。
一实施方式中,构建电池串20b时,可以直接于电池串20a中最后一个串焊单元10的焊带第二端2b上铺设电池片1和焊带2、进而构建电池串20b的第一个串焊单元10。
该实施方式中,叠片时,若电池串20a已经构建完成,不再进行水平或竖直方向的移动,则电池串20b的第一个串焊单元10相对电池串20a保持不动,待其他串焊单元10叠到它后方。若电池串20a的最后一个串焊单元10还需要进行水平或竖直方向的移动,则电池串20b的第一个串焊单元10随之进行移动,并与电池串20b的其他串焊单元10相配合、实现叠片。
另一实施例中,构建电池串20b时,先构建串焊单元10,叠片时,再将电池串20b的第一个串焊单元10叠到电池串20a中最后一个串焊单元10的焊带第二端2b上。
该实施方式中,各串焊单元10独立构建,待叠片时再对应叠到电池串20a中最后一个串焊单元10的焊带上方或下方。
另外,根据首端焊带2A和末端焊带2B的长度需要,裁断连接两个电池串的焊带时,可以仅将该焊带分成两部分,一部分连接电池串20a,而另一部分连接电池串20b;还可以裁去该焊带的一部分,使得焊带除了包括连接两个电池串的两部分,还包括被裁下的、多余的一部分。
另外,构建电池串20a的最后一个串焊单元10时,铺设好会连接两个电池串的焊带后,即可裁断该焊带。例如,焊带被铺设到对应的电池片1上后即可被裁断;其中,连接电池片1的一部分随最后一个串焊单元10构成电池串20a;而被裁下的一部分构成电池串20b的首端焊带2A,电池串20b的串焊单元10叠到首端焊带2A后方。又例如,焊带上铺设好电池串20b的第一个串焊单元10后,即可裁断焊带。还例如,完全铺设好电池串20b后再裁断焊带。
但是,容易想到的,仅仅是铺设一个串焊单元10在焊带上,二者的相对位置是不稳定的,裁切时可能会影响二者的连接。为此,一实施方式中,至少待电池串20a的最后一个串焊单元10、及电池串20b的第一个串焊单元10定型后,再对连接两个电池串20的焊带进行裁切。
对串焊单元10而言,可以通过焊接对其进行定型。具体地,叠片后,对串焊单元10进行焊接,能够使得电池片1和焊带2粘结在一起。焊接能够通过高温热熔粘结剂,进而实现电池片1和焊带的固定。一实施方式中,可以在构建串焊单元10时,对电池片1和/或焊带2涂覆助焊剂;焊接时,通过高温热熔助焊剂,以便于粘结电池片1和所述焊带2。其中,可以在电池片1和焊带2铺设在一起前,在电池片1表面或者焊带2上涂覆助焊剂;或者,也可以在电池片1和焊带2铺设在一起后,对二者的连接位置涂覆助焊剂。
需要解释的是,虽然文中仅举例了“电池串20a”和“电池串20b”,但是,容易联想的,任意相邻的两个电池串均可以按照上述方式连续构建。运用实施例10给出的方法,除了最开始的一个电池串需要先铺设首端焊带2A,其后的电池串都可以通过铺设较长的特殊焊带、实现连续构建。
进一步地,构建图4或图6所示的串焊单元10时,焊带2一端上方连接一个电池片1,而另一端下方连接另一个电池片1;此时,长条形的焊带2可能无法准确贴合各电池片1的表面。为此,构建串焊单元10时,可以折弯焊带2、使得焊带第一端2a和第二端2b的延伸方向不再共线。
例如,可以沿高度方向折弯焊带2,使得焊带的第一端2a和第二端2b处于不同高度、但同向延伸。
一实施例中,折弯图4所示的焊带2;其中,任意两个相邻的串焊单元10之间连接有一组焊带2;其中一个串焊单元10的电池片1处于该焊带的第一端2a下方,而另一个串焊单元10的电池片1处于焊带第二端2b上方;此时,第一端2a高于第二端2b。
另一实施例中,折弯图6所示的焊带2;其中,任意两个相邻的串焊单元10之间连接有一组焊带2;其中一个串焊单元10的电池片1处于该焊带的第一端2a上方,而另一个串焊单元10的电池片1处于焊带第二端2b下方;此时,第一端2a低于第二端2b。
继续参照图4或图6所示的焊带2,可知,第一端2a和第二端2b之间通过折弯形成台阶,使得焊带2大致呈Z型,且第一端2a和第二端2b沿左右方向水平延伸。叠片后,一个电池片1连接第一端2a,而另一个电池片1连接第二端2b,这两个电池片1的表面能够平整地贴合焊带2,进而保证叠片的稳定性。
以下举例详述一种电池串20的构建方式:
同时构建四个串焊单元10:同时搬运四个电池片1到叠片工位,使得四个电池片1沿左右方向(也就是该实施例的第一方向)排布;同时搬运四组焊带2至与四个电池片1一一对应,使得焊带第一端2a处于对应电池片1上表面,而第二端2b突出在对应电池片1左侧;同时搬运四个压网3至与四个电池片1一一对应,使得压网3压紧对应的焊带第一端2a于电池片1上;
获得四个串焊单元10;
沿高度方向提升这些串焊单元10,使得这些串焊单元10从右至左,高度递增;
向右移动这些串焊单元10,至任意两个相邻的串焊单元10,在左串焊单元10的电池片1、悬于在右串焊单元10的焊带第二端2b上方,且二者的水平投影部分重叠;
沿高度方向下降这些串焊单元10,使得相邻的串焊单元10相互接触;
获得一个叠片组件;其中,最右侧的一个串焊单元10,其电池片1并未连接其他串焊单元10的焊带第二端2b,而最左侧的一个串焊单元10,其焊带第二端2b并未连接其他串焊单元10的电池片1;
按照上述方法继续构建第二个叠片组件;在搬运四个电池片1时,将最右侧的一个电池片1直接铺设到上一个叠片组件中、最左侧的串焊单元10的焊带第二端2b上;
构建第二个叠片组件的同时,将上一个叠好的叠片组件送向焊接工位;此时,焊接工位沿左右方向,设置在叠片工位前方;在叠片工位,四个串焊单元10相叠、构成叠片组件;叠片组件构建完成后,能够向右运动,在远离叠片工位的同时、靠近焊接工位;待叠片组件离开叠片工位,即可在空置的叠片工位开始新一轮的串焊单元10的制备和叠片;而进入焊接工位的叠片组件能够进行焊接,进而定型电池片1和焊带2的连接;
另外,叠片组件离开叠片工位时,最后一个串焊单元10的焊带第二端2b停留在第一个叠片工位,以便于下一个叠片组件的第一个串焊单元10直接在该焊带第二端2b上构建;
在构建第二个叠片组件的过程中,同样获得四个串焊单元10,随后,将左侧的三个串焊单元10叠到最右侧的、也就是处于第一个叠片工位上的串焊单元10上;由此,在完成第二个叠片组件的同时,使得两个叠片组件沿左右方向连成一体;
第二个叠片组件向右移动,靠近焊接工位、空置叠片工位;
按照上述方法继续构建第三个叠片组件,在完成第三个叠片组件的同时,使得三个叠片组件沿左右方向连成一体;
……
相叠的串焊单元10数量足够后,这些连成一体的叠片组件构成电池串20的叠片部分;
在制备电池串20叠片部分的最后一个串焊单元10时,于对应的电池片1上铺设一条较长的特殊焊带;
按照上述方法构建第二个电池串20,在制备第二个电池串20中第一个叠片组件时,将其第一个电池片1铺设该较长的特殊焊带上,使得电池片1下表面压住该焊带第二端2b;随后,再于该电池片1上铺设普通焊带2,再于焊带2上铺设压网4……
第二个电池串20的第一个叠片组件连在上一个电池串20后面;待第一个叠片组件完成,第一个叠片组件向右移动,靠近焊接工位、空置叠片工位;以便于开始构建第二个叠片组件……
待第二个电池串20的第一个叠片组件进入焊接工位、完成焊接,利用切刀裁断两个电池串20之间的焊带。
进一步地,本申请还提供了一种电池串制备装置,能够实现上述电池串叠片方法;电池串制备装置包括:电池片上料装置100,用于供给电池片1;焊带上料装置200,用于供给焊带2;叠片装置300,设于电池片上料装置100及焊带上料装置200下游,能够接收电池片上料装置100供给的电池片1、以及焊带上料装置200供给的焊带2;电池片1和焊带2在叠片装置300中构成串焊单元10。
具体地,叠片装置300能够提供一个平台,以便于接收电池片1和焊带2;电池片上料装置100和焊带上料装置200相互配合,能够在叠片装置300中完成电池片1和焊带2的铺设,进而使得电池片1和焊带2构成串焊单元10。
如此,在叠片装置300中构建多个串焊单元10,再使得这些串焊单元10相叠,即可构成叠片组件或者电池串20。
其中,叠片装置300还能够提供一个叠片机器人,能够提取串焊单元10并将之叠在一起。同理,电池片上料装置100和焊带上料装置200也可以分别包括一个上料机器人,能够提取电池片1或者焊带2,并在将其搬运至叠片装置300的同时使得电池片1和焊带2对应铺设。
进一步地,电池串制备装置还包括压网循环装置400,设于叠片装置300一侧,用于供给压网3。
通过压网循环装置400,能够搬运压网3至叠片装置300中,使得压网3压紧焊带2在电池片1上表面,以便于保证电池片1和焊带2的相对位置稳定。
进一步地,压网3可以循环利用,待叠片好的电池片1和焊带2焊接结束,压网循环装置400还可以取下压网3,以便于压网3循环使用。
本申请还提供了一种串焊设备,包括上述电池串制备装置,还包括焊接装置500;焊接装置500设于叠片装置300下游,能够对构建好的串焊单元10进行焊接。
焊接装置500可以包括烘箱,烘箱内包括能够提供热量的加热件(如加热棒、红外灯等构件),构建好的串焊单元10进入烘箱后,烘箱的高温能够热熔电池片1和焊带2之间涂覆的助焊剂,进而粘结电池片1和焊带2。
此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或部件的过程、方法、系统、产品或设备,没有限定于已列出的步骤或部件,而是可选地还包括没有列出的步骤或部件,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或部件。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池串叠片方法,其特征在于,包括以下步骤:
构建串焊单元(10):先铺设焊带(2),再于所述焊带(2)的第一端(2a)上铺设电池片(1),使得所述电池片(1)的下表面连接所述焊带第一端(2a),而所述焊带的第二端(2b)突出于所述电池片(1);
构建多个所述串焊单元(10);
叠片:多个所述串焊单元(10)相叠后,任意两个相邻的所述串焊单元(10),其中一个所述串焊单元(10)的电池片(1)上表面、叠在另一个所述串焊单元(10)的焊带第二端(2b)下方。
2.根据权利要求1述的电池串叠片方法,其特征在于,构建多个串焊单元(10)时,同时构建至少两个所述串焊单元(10)。
3.根据权利要求1述的电池串叠片方法,其特征在于,叠片时,逐一搬运各串焊单元(10),使得在后的一个串焊单元(10)叠到在先的一个串焊单元(10)下方。
4.根据权利要求1述的电池串叠片方法,其特征在于,叠片前,多个串焊单元(10)沿一直线排列;
叠片时,提升所述串焊单元(10),使得多个所述串焊单元(10)所处的高度递增或者递减;
沿所述直线延伸的方向移动所述串焊单元(10);
当相邻两个所述串焊单元(10)的水平投影部分重合时,使得所述串焊单元(10)沿高度方向相互靠近,实现叠片。
5.根据权利要求1所述的电池串叠片方法,其特征在于,构建一个串焊单元(10)时,于一个电池片(1)上铺设多根焊带(2);
其中,任一所述焊带(2)沿一直线方向延伸;多根所述焊带(2)沿另一直线方向间隔排布;两个所述直线方向在水平面内相互垂直。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池串叠片方法,其特征在于,多个串焊单元(10)相叠,构成电池串(20);或者,
多个所述串焊单元(10)相叠,构成叠片组件;
构建多个所述叠片组件;
多个所述叠片组件相叠,构成电池串(20);
所述电池串(20)中,任意两个相邻的所述叠片组件,其中一个所述叠片组件中第一个串焊单元(10)的电池片(1)、叠在另一个所述叠片组件中最后一个串焊单元(10)的焊带第二端(2b)下方;
其中,所述第一个串焊单元(10)为所述叠片组件中、电池片(1)并不连接焊带第二端(2b)的一个串焊单元(10);所述最后一个串焊单元(10)为所述叠片组件中、焊带第二端(2b)并不连接电池片(1)的一个串焊单元(10)。
7.根据权利要求1-5任一项所述的电池串叠片方法,其特征在于,至少两个串焊单元(10)叠片后,任意两个相邻的所述串焊单元(10)中,一个所述串焊单元(10)的电池片(1)、叠在另一个所述串焊单元(10)的焊带第二端(2b)下方;
于所述一个串焊单元(10)的电池片(1)上铺设压网(3),使得所述压网(3)压紧所述另一个串焊单元(10)的焊带(2)。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电池串叠片方法,其特征在于,构建串焊单元(10)时,折弯焊带(2)、使得所述焊带第一端(2a)和第二端(2b)的延伸方向不再共线。
9.根据权利要求1-5任一项所述的电池串叠片方法,其特征在于,叠片后,对串焊单元(10)进行焊接,使得电池片(1)和焊带(2)粘结在一起。
10.根据权利要求9所述的电池串叠片方法,其特征在于,构建串焊单元(10)时,对电池片(1)和/或焊带(2)涂覆助焊剂;
焊接时,通过高温热熔助焊剂,以便于粘结所述电池片(1)和所述焊带(2)。
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