CN113809196A - 一种柔性背接触电池组件及其再回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性背接触电池组件及其再回收利用方法，电池组件包括第一透明背板、第一胶膜、晶硅电池组、第二胶膜、第二透明背板，所述的晶硅电池组通过第一胶膜与位于晶硅电池组上侧的第一透明背板连接，所述晶硅电池组通过导电胶与位于晶硅电池组下侧的金属导电箔连接；所述的金属导电箔通过第二胶膜与位于金属导电箔下侧的第二透明背板连接；所述的晶硅电池组与金属导电箔之间设有将两者隔开且防止晶硅电池组背面的正负极触碰后短路的绝缘层。实现了电池组件可回收在利用的价值，且无论从修复还是回收再利用的成本都得到了大大的节省，也可避免废旧电池组件带来的环境污染问题，更加的环保，达到了良好的经济效益与社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及电池组件领域，具体是一种柔性背接触电池组件及其再回收利用方法。
背景技术
光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的一种技术。光伏发电系统的核心部件即为光伏太阳能电池板（组件），而组件则由转化光能的晶硅电池以及各种保护性质的封装材料，如玻璃、封装胶膜、背板、金属边框构成。一般来说，组件拥有几十年的工作寿命，但由于处于空旷户外工作，且晶硅电池受太阳光影响较大。组件不可避免地由于各式原因发生故障，目前来说，对于故障组件的回收，仅能做到对于诸如边框，接线盒等外在结构的更换，当组件内部由于个别电池损坏发生大面积故障，并无有效解决措施，往往只能废弃组件，造成极大浪费。特别是如今追逐高功率组件的趋势下，组件成本越发昂贵，则由于几片电池故障废弃组件的结果应尽量避免。
由于光伏组件由几十乃至数百块晶硅电池大抵通过彼此成串依序连接的方式汇集能量，则当其中一块出现损坏故障时，电路中断，不可避免的造成链条式的大规模失效现象。比较理想地解决措施是直接更换故障晶硅电池，但光伏组件采用热固性胶膜封装电池，则组件整体属于无法拆卸的。另一种做法是将组件依据电池切割成数个小单元，选取其中正常电池单元重新利用。然而由于封装材料中存在钢化玻璃，无法有效切割，则措施难以实现。基于此方面原因，市面也存在柔性材料制得的轻质组件，一般结构如图1-2所示，包括有机复合材料前膜1、封装胶膜2、电池片3、焊带4以及背板5，其中有机复合材料前膜1替代玻璃，可解决切割问题，但电池片3依靠焊带4连接，则将组件切割之后，焊带同时断裂，小单元电池组件无法收集电能，组件无回收价值。
发明内容
本发明为了解决现有的问题，提供了一种柔性背接触电池组件，可切割加工，解决了现有技术中组件切割之后，焊带同时断裂，小单元电池组件无法收集电能，组件无回收价值的问题，实现了组件可切割加工，可再次回收利用。
本发明还公开了一种柔性背接触电池组件的再回收利用方法。
本发明所述的一种柔性背接触电池组件，包括第一透明背板、第一胶膜、晶硅电池组、第二胶膜、第二透明背板，所述的晶硅电池组通过第一胶膜与位于晶硅电池组上侧的第一透明背板连接，所述晶硅电池组通过导电胶与位于晶硅电池组下侧的金属导电箔连接；所述的金属导电箔通过第二胶膜与位于金属导电箔下侧的第二透明背板连接；所述的晶硅电池组与金属导电箔之间设有将两者隔开且防止晶硅电池组背面的正负极触碰后短路的绝缘层，且绝缘层的上侧通过导电胶与晶硅电池组连接，下侧通过导电胶与金属导电箔连接。
进一步优化，所述的晶硅电池组由多片以矩阵方式间隔排布的晶硅电池构成。
进一步优化，所述的金属导电箔由彼此间隔的两块独立的金属箔构成，且两块独立的金属箔各自接触同一单片晶硅电池的正级或负极，同时单片金属导电箔连接下一块晶硅电池的异性电极，依次类推，从而实现整个电路的连通。
一种柔性背接触电池组件的再回收利用方法，包括以下步骤：
S1：挑选有故障的柔性背接触电池组件；
S2：沿着每个单片晶硅电池之间的间隔处切割该柔性背接触电池组件，切割成所需规格尺寸的若干片小单元电池组件；
S3：在每片小单元组件的透明背板处切割开孔，使得小单元组件中的金属导电箔漏出；
S4：去除金属导电箔底层的胶膜，使得两块独立的金属箔裸露；
S5：在两块独立的金属箔上分别焊接一片用于引导电能的汇流金属条；
S6：挑选正常的小单元电池组件；
S7：对正常的小单元电池组件进行封装处理；
S8：封装处理完毕后得到完好一块电池构成组件，依据使用场景，可进行接线盒安装或者直接与用电设备连接，实现电池组件的有效回收利用。
进一步优化，步骤S2中采用机械或激光切割。
进一步优化，：步骤S3中所述的开孔的位置及大小满足使得电池下方两片独立的金属箔均可漏出即可。
进一步优化，步骤S4中可通过热熔枪去除底层胶膜。
进一步优化，步骤S6中具体为使用测试仪器连接两片汇流条从而测试挑选正常电池小组件。
进一步优化，步骤S7中具体为对于正常电池小组件的切割边缘粘贴绝缘胶带进行封装处理。
本发明有益效果在于：
本发明基于背接触电池组件的结构特性，通过使用柔性透明材料替代玻璃实现组件的可切割加工；一般来说，故障组件仅有几片电池意外故障而造成组件整体无法使用，与一般组件仅可废弃不同，本发明可做到最大限度利用材料，除去彻底故障电池之外，其他电池均可再次利用。
回收利用操作方法简单，甚至无需专业工具，通过个人操作即可完成组件切割、测试筛选，节省回收成本；可自由选择切割大小和形状，理论上可实现仅去除故障电池，而保存正常工作单元，可回收得到1片、2片至N片构成电池组件，且排列方式亦可自由选择，以适应各种需求。
附图说明
图1为现有技术的分解结构示意图；
图2为现有技术的结构示意图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为晶硅电池的结构示意图；
图5为金属导电箔的结构示意图；
图6为本发明的结构俯视图；
图7为切割后金属箔焊接有汇流金属条的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图2-6所示，本发明为一种柔性背接触电池组件，包括第一透明背板6、第一胶膜7、晶硅电池组8、第二胶膜11、第二透明背板12，晶硅电池组8通过第一胶膜7与位于晶硅电池组8上侧的第一透明背板6连接，晶硅电池组8通过导电胶9与位于晶硅电池组下侧的金属导电箔10连接；金属导电箔10通过第二胶膜11与位于金属导电箔下侧的第二透明背板12连接；所述的晶硅电池组与金属导电箔之间设有将两者隔开且防止晶硅电池组背面的正负极触碰后短路的绝缘层13，且绝缘层的上侧通过导电胶与晶硅电池组连接，下侧通过导电胶与金属导电箔连接。
此处，需要说明的是，晶硅电池组由多片以矩阵方式间隔排布的晶硅电池81构成，每个单片晶硅电池之间的间隔形成了切割线14。
金属导电箔由彼此间隔的两块独立的金属箔101构成，且两块独立的金属箔各自接触同一单片晶硅电池的正级或负极，同时金属导电箔连接下一块晶硅电池的异性电极，依次类推，从而实现整个电路的连通；
此处，需要说明的是，金属导电箔由彼此间隔的两块独立的金属箔101构成，但不局限于此，依据电路设计不同，金属箔的数量存在差异；
当其中一片金属箔的一部分接触同一单片晶硅电池的所有正级时，另一片金属箔的一部分接触同一单片晶硅电池的所有负级，或与之相反；然后金属导电箔在与下一个单片晶硅电池连接时，如果与下一个单片晶硅电池连接的单片金属箔当时连接的是晶硅电池的所有正级，那么这个单片金属箔的另一部分就连接下一个单片晶硅电池的所有负级，或与之相反；根据实际的电路设计，依次类推，从而实现整个电路的连通；
以上的结构设计，实现电池组件的可切割加工，通过金属导电箔的结构设计，解决了现有技术中组件切割之后，焊带同时断裂，小单元电池组件无法收集电能，组件无回收价值的问题，实现了电池组件可回收在利用的价值，且无论从修复还是回收再利用的成本都得到了大大的节省，也可避免废旧电池组件带来的环境污染问题，更加的环保，达到了良好的经济效益与社会效益。
一种柔性背接触电池组件的再回收利用方法，包括以下步骤：
S1：挑选有故障的柔性背接触电池组件；
S2：沿着每个单片晶硅电池之间的间隔处切割该柔性背接触电池组件，切割成所需规格尺寸的若干片小单元电池组件；
S3：在每片小单元组件的透明背板处切割开孔，使得小单元组件中的金属导电箔漏出；
S4：去除金属导电箔底层的胶膜，使得两块独立的金属箔裸露；
S5：在两块独立的金属箔上分别焊接一片用于引导电能的汇流金属条；
S6：挑选正常的小单元电池组件；
S7：对正常的小单元电池组件进行封装处理；
S8：封装处理完毕后得到完好一块电池构成组件，依据使用场景，可进行接线盒安装或者直接与用电设备连接，实现电池组件的有效回收利用。
实施例1：
如图6-7所示，一种柔性背接触电池组件的再回收利用方法，包括以下步骤：
S1：挑选有故障无法有效修复的柔性背接触电池组件；
S2：沿着每个单片晶硅电池81之间的间隔处的切割线14通过机械或激光切割该柔性背接触电池组件，切割成所需规格尺寸的若干片小单元电池组件；且连接的金属导电箔被切割断开，但仍可从电池下发连接金属导电箔引出电能；
S3：在每片小单元组件的透明背板处切割开孔15，使得小单元组件中的金属导电箔漏出；其中，开孔的位置及大小满足使得电池下方两片独立的金属箔均可漏出即可；
S4：通过热熔枪去除金属导电箔底层的胶膜，使得两块独立的金属箔裸露；
S5：在裸露的两块独立的金属箔上分别焊接一片用于引导电能的汇流金属条16；
S6：使用测试仪器连接两片汇流条从而测试挑选正常电池小组件；
S7：对于正常电池小组件的切割边缘粘贴绝缘胶带进行封装处理；
S8：封装处理完毕后得到完好一块电池构成组件，依据使用场景，可进行接线盒安装或者直接与用电设备连接，实现电池组件的有效回收利用。
通过以上方法可做到最大限度利用材料，除去彻底故障电池之外，其他电池均可再次利用；回收利用操作方法简单，甚至无需专业工具，通过个人操作即可完成组件切割、测试筛选，节省回收成本；可自由选择切割大小和形状，理论上也可实现仅去除故障电池，而保存正常工作单元，可回收得到1片、2片至N片构成电池组件，且排列方式亦可自由选择，以适应各种需求。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种柔性背接触电池组件，其特征在于：包括第一透明背板、第一胶膜、晶硅电池组、第二胶膜、第二透明背板，所述的晶硅电池组通过第一胶膜与位于晶硅电池组上侧的第一透明背板连接，所述晶硅电池组通过导电胶与位于晶硅电池组下侧的金属导电箔连接；所述的金属导电箔通过第二胶膜与位于金属导电箔下侧的第二透明背板连接；所述的晶硅电池组与金属导电箔之间设有将两者隔开且防止晶硅电池组背面的正负极触碰后短路的绝缘层，且绝缘层的上侧通过导电胶与晶硅电池组连接，下侧通过导电胶与金属导电箔连接。
2.根据权利要求1所述的柔性背接触电池组件，其特征在于：所述的晶硅电池组由多片以矩阵方式间隔排布的晶硅电池构成。
3.根据权利要求1或2所述的柔性背接触电池组件，其特征在于：所述的金属导电箔由彼此间隔的两块独立的金属箔构成，且两块独立的金属箔各自接触同一单片晶硅电池的正级或负极，同时单片金属导电箔连接下一块晶硅电池的异性电极，依次类推，从而实现整个电路的连通。
4.一种如权利要求1-3任一所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：挑选有故障的柔性背接触电池组件；
S2：沿着每个单片晶硅电池之间的间隔处切割该柔性背接触电池组件，切割成所需规格尺寸的若干片小单元电池组件；
S3：在每片小单元组件的透明背板处切割开孔，使得小单元组件中的金属导电箔漏出；
S4：去除金属导电箔底层的胶膜，使得两块独立的金属箔裸露；
S5：在两块独立的金属箔上分别焊接一片用于引导电能的汇流金属条；
S6：挑选正常的小单元电池组件；
S7：对正常的小单元电池组件进行封装处理；
S8：封装处理完毕后得到完好一块电池构成组件，依据使用场景，可进行接线盒安装或者直接与用电设备连接，实现电池组件的有效回收利用。
5.根据权利要求4所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：步骤S2中采用机械或激光切割。
6.根据权利要求4所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：步骤S3中所述的开孔的位置及大小满足使得电池下方两片独立的金属箔均可漏出即可。
7.根据权利要求4所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：步骤S4中可通过热熔枪去除底层胶膜。
8.根据权利要求4所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：步骤S6中具体为使用测试仪器连接两片汇流条从而测试挑选正常电池小组件。
9.根据权利要求4所述的柔性背接触电池组件的再回收利用方法，其特征在于：步骤S7中具体为对于正常电池小组件的切割边缘粘贴绝缘胶带进行封装处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211217 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |