CN112975025A - 一种修复太阳能电池串的焊接方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种修复太阳能电池串的焊接方法，在太阳能电池串中去除待剔除电池片的位置更换已焊接好焊带的替补电池片，将替补电池片的焊带与其临近的两个电池片上的焊带焊接，同时也提出用于实施上述方法的装置，在焊接前使用夹具对待焊接处的焊带进行相靠夹紧，保证焊接可靠，牢固。

Description

一种修复太阳能电池串的焊接方法及装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池串的焊接方法，尤其涉及一种修复太阳能电池串的焊接方法，还涉及一种修复太阳能电池串的装置。
背景技术
随着太阳能光伏电池及组件技术的发展，太阳能电池串已经实现完全自动化的生产。
在实际生产过程中，仍有一部分的电池串组件需要经过人工二次返修。具体方法是，首先用烙铁加热焊带，并用隔离纸将焊带和电池片上每一根电极同步分离，全部拆除后再拿新的电池片放置于原来坏片位置，然后再用烙铁将焊带依次焊接。然而，随着电池主栅线数量的增多和电池串产能提升，人工修复电池串的方式效率低下，无法满足整机厂家生产线的生产速度，从而严重影响光伏组件的产能。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提出了一种修复太阳能电池串的焊接方法，步骤如下：
步骤一：太阳能电池串中去除待剔除电池片的位置更换已焊接好焊带的替补电池片；
步骤二：将步骤一中替补电池片的焊带与其临近的两个电池片上的焊带焊接；
步骤一中所述替补电池片的焊带与太阳能电池串中相邻电池片的焊带采用在电池片平面内拼搭的方式；且去除待剔除电池片两端焊带的剪断位置分别为：待剔除电池片端部至距离最端部最近的焊点之间，待剔除电池片与其邻近电池片最近焊点之间的；所述替补电池片两端的留长焊带长度至少能与切断处的焊带重合。
待剔除电池片具体的剪切范围：一端不伸出待剔除电池片离电池片边沿最近焊点(0～10)mm处剪断，另一端伸出待剔除电池片离临近电池片边沿(1～3)mm处剪断；替补电池片两端的留长焊带长度具体分别为：一端不伸出电池片离电池片边沿(1～2)mm,另一端伸出电池片离电池片边沿(1～15)mm,并与太阳能电池串中相邻电池片的焊带相拼搭；实施所述步骤二时，替补电池片的焊带与其临近两个电池片的焊带通过夹具1使替补电池片与其临近两个电池片间焊带在电池片平面内相靠夹紧后完成焊接。
进一步地，步骤一中所述去除待剔除电池片两端焊带的剪断位置分别为：待剔除电池片端部至距离最端部最近的焊点之间；待剔除电池片与其邻近电池片最近焊点之间的；所述替补电池片两端的留长焊带长度至少能与切断处的焊带重合。
进一步地，所述替补电池片的留长焊带与其邻近两个电池片的留长焊带通过夹具夹持直至完成重叠焊带的焊接。
进一步地，所述夹具上对应夹持替补电池片与其邻近两个电池片间重叠焊带的位置设置有开口。
进一步地，所述夹具夹持重叠焊带前，利用喷涂机构沿垂直于电池串长度方向运动的过程中依次实现全部所述重叠焊带的喷涂。
进一步地，实施所述步骤二的焊接动作前，利用喷涂机构插入所述夹具的开口内对所述重叠焊带部位喷涂助焊剂。
进一步地，所述步骤二的焊接动作通过电磁焊接机构实施，实施焊接动作时，电磁焊接机构置于夹持重叠焊带处的微夹机构上或上方。
进一步地，所述步骤二的焊接动作通过设计有若干焊头的电烙铁焊接机构实施，实施焊接动作时，焊头插入所述夹具的开口内。
基于上述修复方法，又提出一种实施所述修复太阳能电池串焊接方法的装置，包括：
设置在电池串修复平台上的焊接工作台，用于承接替补电池片；
相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的夹具，用于在同一平面内夹紧替补电池片与其临近两个电池片间的焊带；
相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的喷涂机构，用于对需夹紧重叠的焊带喷涂助焊剂；
所述夹具上对应重叠焊带部位设置有开口，开口处重叠焊带对外暴露；所述喷涂机构和所述焊接机构可以插入夹具上的开口内或焊接机构作用于夹具上的开口平面。
进一步地，驱动所述夹具移动的机构包括：安装在X向运动机构上的二号Z向移动机构、X向运动机构和Y向运动机构，驱动所述焊接机构和喷涂机构移动的机构包括：安装在X向运动机构的一号Z向移动机构，X向运动机构和Y向运动机构。
进一步地，夹具、焊接机构和喷涂机构全部位于太阳能电池串上方。
进一步地，X向运动机构的行程至少大于电池串内单片电池片的长度与两倍电池串片间距的长度之和。
进一步地，夹具包括：用于将替补电池片与其临近两个电池片间的焊带夹紧的夹爪；驱动夹爪相向或相离运动的驱动机构；设置于夹爪上的开口。
本发明的技术效果在于：将新的电池片焊接在已取出待剔除电池片的位置，将有问题的太阳能电池串成功修复后，作为光伏组件的一部分继续进行排版工序。
电池串在修复焊接前，使用夹具对其待焊的两根焊带在电池片平面内进行紧靠夹紧，进行紧靠夹紧的夹爪上设有开口，设置开口方便设计有喷管类的喷涂机构插入其中进行助焊剂的喷涂，方便设计有若干焊头的电烙铁焊接机构的焊头插入其中对重叠焊带进行焊接，对于电磁焊机构，在夹具上设计开口可使热量快速传导至重叠焊带处，加速重叠焊带熔融焊接，对于电磁焊机构实施焊接，在夹具上不设置开口，通过夹具的热传导也可将热量传导至重叠焊带处，实现重叠焊带熔融焊接。
夹具与焊接机构或喷涂机构不能同时安装在同一Z向移动机构上，避免否则无法顺利完成修复工作。修复电池串时需要对电池片两边的焊带都进行焊接，因此，X向移动机构的形成至少覆盖电池串内单片电池片的长度与两倍电池串片间距的长度之和。
附图说明
图1是本发明中太阳能电池串修复装置的轴测图；
图2是本发明中太阳能电池串修复装置的主视图；
图3是本发明中夹爪的局部放大视图。
图4是本发明待修复电池串中待剔除电池片两端焊带剪切位置范围图。
图5是本发明待修复电池串中替补电池片两端留长焊带的范围图。
图6示本发明中带有电磁焊接机构的太阳能电池串修复装置的轴测图。
图中，1.夹具，2.焊接机构，3.喷涂机构，4.焊接工作台，5.X向移动机构，6.Y向运动机构，7.一号Z向移动机构，8.二号Z向移动机构，9，电磁焊接机构，10.夹爪，11.开口，12.驱动机构，13.待修复电池串，14.待剔除电池片，15.替补电池片。
具体实施方式
下面结合图1至图6对本发明的具体实施方式进行说明。
本发明提供了一种修复太阳能电池串的焊接方法，步骤如下：
步骤一：太阳能电池串中去除待剔除电池片14的位置更换已焊接好焊带的替补电池片15；
步骤二：将步骤一中替补电池片15的焊带与其临近的两个电池片上的焊带焊接；
步骤一中所述替补电池片15的焊带与太阳能电池串中相邻电池片的焊带采用在电池片平面内拼搭的方式；实施所述步骤二时，替补电池片15的焊带与其临近两个电池片的焊带通过夹具1使替补电池片15与其临近两个电池片间焊带在电池片平面内相靠夹紧后完成焊接。
步骤一中所述去除待剔除电池片14两端焊带的剪断位置分别为：待剔除电池片端部至距离最端部最近的焊点之间；待剔除电池片与其邻近电池片最近焊点之间的；所述替补电池片两端的留长焊带长度至少能与切断处的焊带重合。
实施所述步骤二时，夹具1夹持重叠焊带前，利用喷涂机构沿垂直于电池串长度方向运动的过程中依次实现全部所述重叠焊带的喷涂，
或者，夹具1上对应夹持替补电池片15与其邻近两个电池片间重叠焊带的位置设置有开口11，利用喷涂机构3插入所述夹具1的开口11内对所述重叠焊带部位喷涂助焊剂。
所述替补电池片15的留长焊带与其邻近两个电池片的留长焊带通过夹具1夹持直至完成重叠焊带的焊接。
所述步骤二的焊接动作通过电磁焊接机构9实施，实施焊接动作时，电磁焊接机构9置于夹持重叠焊带处的微夹机构上或上方。
所述步骤二的焊接动作通过设计有若干焊头的电烙铁焊接机构实施，实施焊接动作时，焊头插入所述夹具1的开口内。
实施例1
图1示意了太阳能电池串修复装置整体布局结构，该装置包括：设置在电池串修复平台上的焊接工作台4，用于承接替补电池片15，相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的夹具1，用于在同一平面内夹紧替补电池片15与其临近两个电池片间的焊带，相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的喷涂机构3，用于对需夹紧重叠的焊带喷涂助焊剂，所述夹具1上对应重叠焊带部位设置有开口11，开口11处重叠焊带对外暴露；所述喷涂机构3和所述焊接机构2可以插入夹具1上的开口11内或焊接机构2作用于夹具1上的开口11平面。
驱动所述夹具1移动的机构包括：安装在X向运动机构5上的二号Z向移动机构8、X向运动机构5和Y向运动机构6，驱动所述焊接机构2和喷涂机构3移动的机构包括：安装在X向运动机构5的一号Z向移动机构7，X向运动机构5和Y向运动机构6；
图2示意了太阳能电池串修复装置上主要功能部件的布局情况，所述夹具1、焊接机构2和喷涂机构3全部位于太阳能电池串上方，焊接工作台4位于太阳能电池串下方，X向运动机构5的行程至少大于电池串内单片电池片的长度与两倍电池串片间距的长度之和。
图3示意了夹爪开口的局部放大结构，夹具1包括：用于将替补电池片15与其临近两个电池片间的焊带夹紧的夹爪10；驱动夹爪10相向或相离运动的驱动机构12；设置于夹爪10上的开口11。
图4示意了为完成待修复电池串13的自动化修复，对剔除的待剔除电池片14两端焊带的剪断位置进行限定，使去除待剔除电池片14两端焊带的剪断位置分别为一端不伸出待剔除电池片14离电池片边沿最近焊点(0～10)mm处剪断，另一端伸出待剔除电池片14离临近电池片边沿(1～3)mm处剪断。
图5示意了为完成待修复电池串13的自动化修复，对替补电池片15两端留长焊带的范围进行限定。使替补电池片15两端的留长焊带长度分别为一端不伸出电池片离电池片边沿(1～2)mm,另一端伸出电池片离电池片边沿(1～15)mm。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，采用电磁焊接机构代替电烙铁焊接机构实施焊接，电磁焊接机构9置于夹持重叠焊带处的微夹机构上或上方。
工作原理：修复前，带有焊带的电池片被摆放在焊接工作台4上，X、Y、Z三向移动装置带动夹具1移动至适当位置，使待对接焊带位于夹爪10下方，紧贴夹爪10，喷涂机构3在X、Y、Z三向移动装置带动下从夹爪10上的开口11处，对待焊接焊带实施助焊剂喷涂，驱动机构12使夹爪10在同一平面内夹紧对接重叠的两根焊带，使焊带相紧靠，焊接机构2在X、Y、Z三向移动装置带动下从夹爪10上的开口11处，对待焊接焊带实施焊接工作。
焊后，喷涂机构3和焊接机构2返回初始位置，夹爪10释放已经焊好的焊带，X、Y、Z三向移动装置带动夹具1返回初始位置。
重复上述过程，完成对电池串的修复。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种修复太阳能电池串的焊接方法，步骤如下：
步骤一：太阳能电池串中去除待剔除电池片(14)的位置更换已焊接好焊带的替补电池片(15)；
步骤二：将步骤一中替补电池片(15)的焊带与其临近的两个电池片上的焊带焊接；
其特征在于，步骤一中所述替补电池片(15)的焊带与太阳能电池串中相邻电池片的焊带采用在电池片平面内拼搭的方式；实施所述步骤二时，替补电池片(15)的焊带与其临近两个电池片的焊带通过夹具(1)使替补电池片(15)与其临近两个电池片间焊带在电池片平面内相靠夹紧后完成焊接。
2.根据权利要求1所述的修复太阳能电池串的焊接方法，其特征在于，步骤一中所述去除待剔除电池片(14)两端焊带的剪断位置分别为：待剔除电池片端部至距离最端部最近的焊点之间；待剔除电池片与其邻近电池片最近焊点之间的；所述替补电池片两端的留长焊带长度至少能与切断处的焊带重合。
3.根据权利要求2所述的修复太阳能电池串的焊接方法，其特征在于，实施所述步骤二时，所述替补电池片(15)的留长焊带与其邻近两个电池片的留长焊带通过夹具(1)夹持直至完成重叠焊带的焊接。
4.根据权利要求3所述的修复太阳能电池串的焊接方法，其特征在于，所述夹具(1)上对应夹持替补电池片(15)与其邻近两个电池片间重叠焊带的位置设置有开口(11)。
5.根据权利要求3所述的修复太阳能电池串的焊接方法，其特征在于，所述夹具(1)夹持重叠焊带前，利用喷涂机构沿垂直于电池串长度方向运动的过程中依次实现全部所述重叠焊带的喷涂。
6.根据权利要求4所述的修复太阳能电池串的焊接方法，其特征在于，实施所述步骤二的焊接动作前，利用喷涂机构(3)插入所述夹具(1)的开口(11)内对所述重叠焊带部位喷涂助焊剂。
7.根据权利要求6所述的一种修复太阳能电池串的方法，其特征在于，所述步骤二的焊接动作通过电磁焊接机构(9)实施，实施焊接动作时，电磁焊接机构(9)置于夹持重叠焊带处的微夹机构上或上方。
8.根据权利要求4或6所述的一种修复太阳能电池串的方法，其特征在于，所述步骤二的焊接动作通过设计有若干焊头的电烙铁焊接机构实施，实施焊接动作时，焊头插入所述夹具(1)的开口内。
9.一种实施权利要求1至8任一所述修复太阳能电池串焊接方法的装置，包括：
设置在电池串修复平台上的焊接工作台(4)，用于承接替补电池片(15)；
相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的夹具(1)，用于在同一平面内夹紧替补电池片(15)与其临近两个电池片间的焊带；
相对于焊接工作台可沿X、Y、Z方向运动的喷涂机构(3)，用于对需夹紧重叠的焊带喷涂助焊剂；
其特征在于，所述夹具(1)上对应重叠焊带部位设置有开口(11)，开口(11)处重叠焊带对外暴露；所述喷涂机构(3)和所述焊接机构(2)可以插入夹具(1)上的开口(11)内或焊接机构(2)作用于夹具(1)上的开口(11)平面。
10.根据权利要求9所述的实施修复太阳能电池串焊接方法的装置，其特征在于，驱动所述夹具(1)移动的机构包括：安装在X向运动机构(5)上的二号Z向移动机构(8)、X向运动机构(5)和Y向运动机构(6)，驱动所述焊接机构(2)和所述喷涂机构(3)移动的机构包括：安装在X向运动机构(5)的一号Z向移动机构(7)，X向运动机构(5)和Y向运动机构(6)。
11.根据权利要求9所述的实施修复太阳能电池串焊接方法的装置，其特征在于，所述夹具(1)、所述焊接机构(2)和所述喷涂机构(3)全部位于太阳能电池串上方。
12.根据权利要求10所述的实施修复太阳能电池串焊接方法的装置，其特征在于，所述X向运动机构(5)的行程至少大于电池串内单片电池片的长度与两倍电池串片间距的长度之和。
13.根据权利要求9所述的实施修复太阳能电池串焊接方法的装置，所述夹具(1)包括：用于将替补电池片(15)与其临近两个电池片间的焊带夹紧的夹爪(10)；驱动夹爪(10)相向或相离运动的驱动机构(12)；设置于夹爪(10)上的开口(11)。
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