CN114833504B - 一种电池串制备方法及电池串焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能电池技术领域，公开了一种电池串制备方法及电池串焊接设备。该电池串制备方法包括：S1：向电池片上叠放焊带和上压具，以形成铺设单元，上压具和焊带的正面焊接段依次叠放于电池片上，背面焊接段伸出电池片表面；S2：叠置铺设单元，以使后一电池片的背面置于前一铺设单元的背面焊接段上；S3：铺设下模具，使下模具将前一铺设单元中的背面焊接段抵接于后一铺设单元中的电池片的背面，铺设单元与对应的下模具组成焊接单元；S4：将铺设单元与下模具一起移送至加热工位；S5：加热后的焊接单元移送至冷却工位冷却，以使焊带分别与相邻的两个电池片固定；前端的焊接单元冷却时，后端同时进行步骤S1‑步骤S4，以提高电池串生产效率。

Description

一种电池串制备方法及电池串焊接设备

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种电池串制备方法及电池串焊接设备。

背景技术

电池串焊接时，需要将焊带提前布置在电池片表面，之后再经过加热使焊带和电池片表面电连接。焊带的表面通常包覆有锡层，加热融化后与电池片表面的金属焊盘点互联。但是由于焊接互联牢固需要充分的加热和冷却时间，为了避免锡液未完全固化就移动电池串而引起电池串上焊带粘接不牢固导致焊带的错位或虚焊、漏焊现象，需要等待较长的冷却固化时间后，才可以移动加热工位的焊接好的电池串，严重影响电池串的焊接效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池串制备方法及电池串焊接设备，能够解决电池串生产效率低、容易出现焊带错位、漏焊的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池串制备方法，包括：

S1：向电池片的正面叠放焊带和上压具，以形成铺设单元，其中，所述焊带包括正面焊接段和背面焊接段，所述正面焊接段叠放于所述电池片上，所述背面焊接段伸出所述电池片表面，所述上压具叠放于所述正面焊接段上；

S2：沿所述焊带的长度方向叠置所述铺设单元，以使后一所述电池片的背面置于前一所述铺设单元的所述背面焊接段上；

S3：铺设下模具，并使所述下模具将前一所述铺设单元中的所述背面焊接段抵接于后一所述铺设单元中的所述电池片的背面，所述铺设单元与对应的所述下模具组成焊接单元；

S4：将组成所述焊接单元的所述铺设单元与所述下模具一起移送至加热工位加热，以使所述焊带表面的锡层融化，加热的同时，继续向所述焊接单元后端的所述背面焊接段进行步骤S3；

S5：加热后的所述焊接单元移送至冷却工位冷却，以使所述焊带分别与相邻的两个所述电池片固定，以形成电池串，前端的所述焊接单元冷却时，后端同时进行步骤S1-步骤S4。

作为上述电池串制备方法的一种可选方案，在步骤S1中，先将所述焊带和所述上压具叠放，再将所述焊带和所述上压具一同放置于所述电池片上；

或，先后将所述焊带和所述上压具放置于所述电池片上。

作为上述电池串制备方法的一种可选方案，在步骤S1中，间隔铺设多个电池片；

同时将多组上压具和多组焊带叠放，再将叠放的多组所述上压具和所述焊带铺设于所述电池片上。

作为上述电池串制备方法的一种可选方案，在步骤S1中，铺设至少两排所述电池片，每排所述电池片包括间隔设置的至少两个所述电池片，以在铺设所述上压具和所述焊带后形成至少两排所述铺设单元；

在步骤S2中，每排的所述铺设单元交替叠置，以将每排的所述铺设单元连续串联。

作为上述电池串制备方法的一种可选方案，在步骤S3中，同时向单排的所述电池片的背面供给所述下模具或连续给单个所述电池片的背面供给单个所述下模具。

作为上述电池串制备方法的一种可选方案，在步骤S5之后还包括：

S6：拆除冷却后的所述焊接单元中的所述上压具和所述下模具，将拆下的所述上压具和所述下模具循环使用。

一种电池串焊接设备，包括铺设平台、抓取装置、输送装置、下模具供应装置和焊接装置：

所述抓取装置用于抓取电池片、焊带和上压具并放置于所述铺设平台上，以使所述焊带和所述上压具叠放于所述电池片上形成铺设单元，其中，所述焊带包括正面焊接段和背面焊接段，所述正面焊接段叠放于所述电池片上，所述背面焊接段伸出所述电池片表面，所述上压具叠放于所述正面焊接段上；

所述铺设平台用于将所述铺设单元叠置，以使后一所述铺设单元中的所述电池片的背面置于前一所述铺设单元中的所述背面焊接段上；

所述下模具供应装置，用于向所述铺设单元的背面提供下模具，并使所述下模具抵接所述背面焊接段于所述电池片的背面，以形成焊接单元；

所述输送装置用于承接所述铺设平台上叠置的所述铺设单元和所述下模具，并能将所述焊接单元依次送至所述焊接装置处以及冷却工位。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述铺设平台包括：

机架；

至少两个合串机构，至少两个所述合串机构沿第一方向间隔排列于所述机架上，相邻两个所述合串机构之间间距可调；

所述合串机构包括第一支撑台和第二支撑台，所述第一支撑台用于支撑并吸附所述电池片和所述上压具，所述第二支撑台用于支撑所述背面焊接段；

搬运机构，所述搬运机构包括搬运叉，所述搬运叉能够托起叠置后的所述铺设单元，并带动所述铺设单元移动至所述输送装置处。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述抓取装置包括横梁以及分别设置于所述横梁两端的第一抓取机构和第二抓取机构，所述第一抓取机构和所述第二抓取机构均能沿所述横梁的长度方向移动，所述第一抓取机构用于抓取所述焊带和所述上压具，所述第二抓取机构用于抓取所述电池片。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述第一抓取机构包括：

第一安装座；

至少两个夹钳组件，所述夹钳组件设置于所述第一安装座上并沿第一方向排列，所述夹钳组件用于分别夹取所述焊带的两端；

吸附组件，用于吸附所述上压具；

吸附驱动组件，设置于所述第一安装座上，用于驱动所述吸附组件升降。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述铺设平台和所述输送装置沿第一方向排列，所述输送装置用于沿所述第一方向输送所述焊接单元；

所述铺设平台设置有至少两个，每个所述铺设平台均能沿所述第一方向间隔排列一排所述电池片，至少两个所述铺设平台沿第二方向排列，所述第二方向与所述第一方向垂直，至少两个所述铺设平台能交替向所述输送装置提供所述铺设单元。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述电池串焊接设备还包括电池片供应装置、焊带供应装置和上压具供应装置；

所述电池片供应装置和所述焊带供应装置设置于所述铺设平台的沿所述第二方向的相对两侧，所述上压具供应装置与所述焊带供应装置沿所述第一方向排列。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述上压具供应装置包括回收机构和传送机构，所述回收机构用于抓取冷却后的所述焊接单元上的所述上压具并放置于所述传送机构上，所述传送机构用于输送所述上压具以循环使用。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述下模具供应装置包括供料机构和归正机构，所述供料机构用于提供所述下模具，所述归正机构设置于所述供料机构的上方，用于调整所述下模具的位置。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述归正机构包括：

第二安装座；

至少两个归正臂，设置于所述第二安装座上；

两个定位块，设置于每个所述归正臂的相对两端；

归正驱动组件，用于驱动两个所述定位块相向或相背移动，以使两个定位块能够夹持或松开所述下模具。

作为上述电池串焊接设备的一种可选方案，所述电池串焊接设备还包括后搬运装置和串检装置，所述后搬运装置用于承接冷却后的电池串，所述串检装置用于检测焊接完的所述电池串的缺陷。

本发明的有益效果：

本发明提供的电池串制备方法中，上压具、焊带、电池片和下模具一起移动进入加热工位和冷却工位，通过上压具固定正面焊接段在电池片上的位置，通过下模具固定背面焊接段在电池片上的位置，能够保证焊带和电池片之间的相对位置，不会因为移动而出现错位，从而避免出现焊带错位、漏焊以及虚焊的问题。焊接单元加热后可以直接移动至冷却工位进行冷却固化，并且在冷却焊接单元的同时，使得后端能够同时制备铺设单元、叠放铺设单元、叠放下模具以及加热焊接单元，以便能够连续生产，提高电池串的生产效率，缩短生产节拍。

本发明提供的电池串焊接设备，能够解决焊带移位、虚焊或漏焊的问题，有利于提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的电池串制备方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的电池串焊接设备的俯视图；

图3是本发明实施例二提供的电池串焊接设备中部分结构的主视图；

图4是本发明实施例二提供的电池串制备的流程图；

图5是本发明实施例二提供的铺设平台的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的第一抓取机构的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的归正机构的结构示意图。

图中：

101、铺设单元；102、焊接单元；103、加热工位；

110、电池片；120、焊带；1201、正面焊接段；1202、背面焊接段；130、上压具；140、下模具；

10、铺设平台；11、机架；12、合串机构；121、第一支撑台；122、第二支撑台；123、合串驱动组件；13、搬运叉；131、托叉；

20、抓取装置；21、横梁；22、第二抓取机构；23、第一抓取机构；231、第一安装座；232、夹钳组件；233、夹持驱动组件；234、吸附驱动组件；235、吸附组件；

30、输送装置；40、焊接装置；

50、下模具供应装置；51、供料机构；52、归正机构；521、第二安装座；522、归正臂；523、定位块；524、归正驱动组件；525、调节驱动组件；

60、电池片供应装置；70、焊带供应装置；81、传送机构；82、回收机构；91、串检装置；92、后搬运装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种电池串制备方法，用于制备电池串。如图1所示，电池串包括多个电池片110，相邻的两个电池片110之间通过焊带120串联。焊带120包括正面焊接段1201和背面焊接段1202，正面焊接段1201固定于前一个电池片110的正面上并与电池片110正面的栅线连接，背面焊接段1202固定于后一个电池片110的背面上，并与电池片110背面的背电极连接，以实现电池片110串联。本实施例中，定义电池片110的上表面为电池片110的正面，电池片110的下表面为电池面110的背面。

现有技术中，为了保证电池串的生产质量，一般将焊带120和电池片110焊接后，需要等待较长一段时间后再将焊接后的电池串移动出加热工位，以保证焊带120与电池片110之间的固定效果，避免在搬运过程中导致焊带120错位或出现虚焊、漏焊现象。但该种生产方式无法实现电池串的连续焊接，影响生产效率。

为解决上述问题，本实施例提供的电池串制备方法包括如下步骤：

S1：向电池片110的正面叠放焊带120和上压具130，以形成铺设单元101。

其中，焊带120的正面焊接段1201叠放于电池片110的正面上，背面焊接段1202伸出电池片110表面。上压具130叠放于正面焊接段1201上，通过上压具130抵压在正面焊接段1201上，能够实现正面焊接段1201在电池片110上的定位，避免正面焊接段1201相对电池片110移动，从而避免出现错位、漏焊或虚焊的问题。

S2：沿焊带120的长度方向叠置铺设单元101，以使后一铺设单元101中的电池片110的背面置于前一铺设单元101的背面焊接段1202上。

通过将铺设单元101叠置，能够使焊带120的两端分别与相邻两个电池片110的正面栅线和背面电极接触，方便进入后续焊接步骤。

S3：铺设下模具140，并使下模具140将前一个铺设单元101中的背面焊接段1202抵接于后一个铺设单元101中电池片110的背面，每个铺设单元101与其背面的下模具140组成焊接单元102。

通过设置下模具140将背面焊接段1202抵接于电池片110的背面，能够实现背面焊接段1202的定位，避免背面焊接段1202相对电池片110移动，从而避免出现错位、漏焊或虚焊的问题。

其中，铺设下模具140时，可以向电池片110的背面叠放下模具140，也可以是将铺设单元101叠放在下模具140的正面，还可以同时移动铺设单元101和下模具140，使下模具140和铺设单元101对接，只要最后形成焊接单元102即可。

S4：将组成焊接单元102的铺设单元101与下模具140一起移动至加热工位103进行加热，以使焊带120表面的锡层融化，加热的同时，继续向焊接单元102的后端的背面焊接段1202铺设下模具140，即同时进行步骤S3；

S5：加热后的焊接单元102移送至冷却工位冷却，以使焊带120分别与相邻的两个电池片110固定，以形成电池串。前端的焊接单元102冷却时，后端同时进行步骤S1-步骤S4，即同时制备铺设单元101、完成铺设单元101叠放、叠放下模具140以及加热焊接单元102。

本实施例中，上压具130、焊带120、电池片110和下模具140一起移动并依次进入加热工位103和冷却工位，加热工位103对焊带120和电池片110进行加热，使得焊带120上的锡层融化，再移送至冷却工位将焊带120的锡层固化与电池片110上的栅线欧姆连接。通过上压具130固定正面焊接段1201在电池片110上的位置，通过下模具140固定背面焊接段1202在电池片110上的位置，待冷却完成焊带120和电池片110连接牢固后再分离上压具130和下模具140，能够保证焊带120和电池片110之间的相对位置，不会因为移动而出现错位，从而避免出现焊带错位、漏焊以及虚焊的问题。前端的焊接单元102加热后可以直接移动至冷却工位进行冷却，使得后端能够同时制备铺设单元101、叠放铺设单元101、叠放下模具140以及加热焊接单元102，以便能够连续生产，提高电池串的生产效率，缩短生产节拍。

具体地，在步骤S1中，先将焊带120与上压具130叠放，之后再将叠放好的焊带120和上压具130一起放置于电池片110上。可以理解的是，每个电池片110上放置有多个焊带120和一个上压具130，先将多个焊带120与上压具130叠置，再将多根焊带120和上压具130一起放置于电池片110上，可以仅通过一次定位实现多个焊带120在电池片110上的定位，效率更高。

为进一步提高生产效率，在步骤S1中，可以间隔铺设多个电池片110，同时将多组上压具130和多组焊带120叠放后，再将叠放好的多组上压具130和焊带120分别铺设在多个电池片110上，以同时制备多个铺设单元101。

一些实施例中，可以先后将焊带120和上压具130放置在电池片110上，只要能够形成铺设单元101即可。

需要说明的是，在连续制备电池串的起始端，需要在首个铺设单元101中电池片110的背面铺设一段起始焊带，之后通过下模具140固定，使得焊接后起始焊带的一端延伸出首个电池片110一定长度，以形成电池串首端的电流引出线。连续叠置铺设单元101焊接成连续的电池串后，不再需要起始焊带，只需按照电池串的长度需求，在电池片110和电池片110之间进行切断，形成所需长度的电池串即可，电池片110之间切断后的焊带120留长作为相邻电池串中一个电池串的首端电流引出线以及另一个电池串尾端的电流引出线。

进一步地，步骤S1中，铺设至少两排电池片110，每排电池片110包括间隔设置的至少两个电池片110，以在铺设上压具130和焊带120后形成至少两排铺设单元101；在步骤S2中，每排的铺设单元101交替叠置，以将每排的铺设单元101连续串联。

通过交替叠置多排铺设单元101，能够叠置一排铺设单元101时，铺设另一排铺设单元101，进一步提高生产效率，实现电池串的连续生产。

可选地，在步骤S3中，可以同时向单排电池片110的背面供给下模具140，也可以向同一工位连续供给单个下模具140，以便连续给单个电池片110的背面供给单个下模具140。

在步骤S5之后，拆除冷却后的焊接单元102中的上压具130和下模具140，将拆下的上压具130和下模具140循环投入使用，继续制备铺设单元和焊接单元。

本实施例中，在连续串联的多个电池片110的长度达到预设长度时，可以在预设长度处相邻两个电池片110之间设置切断间隙，将切断间隙处焊带120切断后，被切断的焊带120的一段作为前一个电池串的尾端焊带，另一段作为后一个电池串的起始焊带。其中，电池串预设长度可以根据需要设置。

类似地，在连续制备至最后一个电池串时，单独制备一段尾端焊带并铺设在最后一个电池片110的正面并固定，以完成最后一串电池串的制备。

实施例二

本实施例提供了一种电池串焊接设备，可以采用实施例一中的电池串制备方法。

如图2和图3所示，该电池串铺设设备包括铺设平台10、抓取装置20、输送装置30、下模具供应装置50和焊接装置40。抓取装置20用于抓取电池片110、焊带120和上压具130并放置于铺设平台10上，以使焊带120和上压具130叠放于电池片110上形成铺设单元101。铺设平台10用于承载铺设单元101，并能将铺设单元101叠置，以使后一铺设单元101中的电池片110的背面置于前一铺设单元101中的背面焊接段1202上；下模具供应装置50用于向铺设单元101的背面提供下模具140，并使下模具140抵接背面焊接段1202于电池片110的背面，以形成焊接单元102；输送装置30用于承接铺设平台10上叠置的铺设单元101和下模具140，并能将焊接单元102依次送至焊接装置40处以及冷却工位。

本实施例中，上压具130、焊带120、电池片110和下模具140一起移动进入加热工位103和冷却工位，加热工位103对焊带120和电池片110进行加热，使得焊带120上的锡层融化，再移送至冷却工位将焊带120的锡层固化与电池片110上的栅线欧姆连接。通过上压具130固定正面焊接段1201在电池片110上的位置，通过下模具140固定背面焊接段1202在电池片110上的位置，待冷却完成焊带120和电池片110连接牢固后再分离上压具130和下模具140，能够保证焊带120和电池片110之间的相对位置，不会因为移动而出现错位，从而避免出现焊带错位、漏焊以及虚焊的问题。前端的焊接单元102加热后可以直接移动至冷却工位进行冷却，使得后端能够同时制备铺设单元101、叠放铺设单元101、叠放下模具140以及加热焊接单元102，以便能够连续生产，提高电池串的生产效率，缩短生产节拍。

结合图2-图5所示，具体地，铺设平台10和输送装置30沿第一方向X排列，输送装置30沿第一方向X输送焊接单元102，铺设平台10位于输送装置30的前端，以将制备好的铺设单元101送至输送装置30上。焊接装置40设置于输送装置30的上方，焊带120、上压具130和电池片110分别由铺设平台10的第二方向Y的两侧上料，以避免与输送装置30或焊接装置40干涉。本实施例提供的电池串焊接设备结构紧凑，占用空间小。其中，第二方向Y与第一方向X垂直。

可选地，输送装置30上设置有加热工位103和加热工位103后端的冷却工位，焊接单元102的焊接和冷却均可以在输送装置30上进行，以进一步减小电池串焊接设备的尺寸和占地面积。

如图5所示，铺设平台10包括机架11、搬运机构和至少两个合串机构12。至少两个合串机构12沿第一方向X间隔排列于机架11上，合串机构12包括第一支撑台121和第二支撑台122，第一支撑台121用于支撑并吸附电池片110和上压具130，第二支撑台122用于支撑背面焊接段1202。铺设单元101放置于合串机构12上时，上压具130的两侧伸出电池片110外，以使上压具130和电池片110均能够与第一支撑台121接触，从而能够被吸附固定。第二支撑台122支撑背面焊接段1202，能够提高背面焊接段1202与电池片110的定位效果。

搬运机构包括搬运叉13，搬运叉13能够托起叠置后的铺设单元101，并带动铺设单元101移动至运输装置30处，以便铺设单元101能够与下模具140配合形成焊接单元102。

具体地，第一支撑台121和第二支撑台122均设置有多个，多个第一支撑台121和多个第二支撑台122沿第二方向Y间隔设置，多个第一支撑台121共同支撑并吸附上压具130和电池片110。

搬运叉13包括多个沿第二方向Y间隔设置的托叉131，托叉131能在相邻两个第二支撑台122以及相邻两个第一支撑台121之间沿第一方向X移动以及升降，以托起搬运铺设单元101。

具体地，搬运机构还包括搬运驱动组件，搬运驱动组件与搬运叉13连接，用于驱动搬运叉13升降以及沿第一方向X移动。可选地，搬运驱动组件包括升降驱动件和X向驱动结构，X向驱动结构设置于机架11上，其输出端能沿第一方向X移动，升降驱动件设置于X向驱动结构的输出端上，升降驱动件与搬运叉13连接。X向驱动结构启动时驱动升降驱动件和搬运叉13一同沿X方向移动，升降驱动件能够驱动搬运叉13沿竖直方向升降。

可选地，升降驱动件和X向驱动结构均可以为丝杠螺母机构、齿轮齿条机构、气缸、液压缸或直线电机。

为提高第二支撑台122对背面焊接段1202的定位效果，第二支撑台122上设置有定位槽，定位槽用于容纳背面焊接段1202。

进一步地，相邻两个合串机构12之间的距离可调，以便后一铺设单元101中的电池片110能够叠放至前一铺设单元101中背面焊接段1202上。本实施例通过调整两个合串机构12之间的距离实现相邻铺设单元101之间的叠放。

为了避免两个合串结构12相互干涉而影响铺设单元101叠放，同一合串机构12中第一支撑台121和第二支撑台122错位设置，使得两个合串机构12相互靠近叠放铺设单元101时，后一合串机构12中的第一支撑台121能够插入到前一个合串机构12的相邻两个第二支撑台122之间，避免干涉。

进一步地，为了方便后一铺设单元101中的电池片110叠放在前一铺设单元101中的背面焊接段1202上，第二支撑台122的高度低于第一支撑台121的高度，且二者之间的高度不小于背面焊接段1202的厚度。

具体地，合串机构12还包括合串驱动组件123，第一支撑台121和第二支撑台122均设置在合串驱动组件123的输出端，合串驱动组件123能够驱动第一支撑台121和第二支撑台122沿第一方向X移动，以调节相邻两个合串机构12之间的距离，从而实现铺设单元101叠放。

可选地，合串驱动组件123可以为丝杠螺母机构、齿轮齿条机构、气缸、液压缸或直线电机。

本实施例中，铺设平台10设置有两个，每个铺设平台10均能沿第一方向X间隔排列一排电池片110，两个铺设平台10沿第二方向Y排列，两个铺设平台10能交替向输送装置30提供铺设单元101，以进一步提高生产效率。

结合图2所示，抓取装置20包括横梁21以及分别设置于横梁21两端的第一抓取机构23和第二抓取机构22，第一抓取机构23和第二抓取机构22均能沿横梁21的长度方向移动，第一抓取机构23用于抓取焊带120和上压具130，第二抓取机构22用于抓取电池片110。

本实施例中，横梁21沿第二方向Y延伸，并位于铺设平台10的上方。第二抓取机构22用于抓取电池片110，并放置在铺设平台10上。第一抓取机构23用于将叠放好的上压具130和焊带120铺设在电池片110上，从而形成铺设单元101。

为方便抓取叠放好的上压具130和焊带120，如图6所示，第一抓取机构23包括第一安装座231、两个夹钳组件232、吸附组件235和吸附驱动组件234。两个夹钳组件232设置于第一安装座231上并沿第一方向X排列，两个夹钳组件232用于分别夹取焊带120的两端，以固定焊带120；吸附组件235用于吸附上压具130；吸附驱动组件234设置于第一安装座231上，用于驱动吸附组件235升降。

具体地，第一抓取机构23可以先吸附上压具130，再移动至排列好的一组焊带120上方，通过两个夹钳组件232夹持焊带120。在吸附上压具130时，通过吸附驱动组件234调节吸附组件235的高度，避免因夹钳组件232干涉导致吸附组件235无法与上压具130接触。

本实施例中，夹钳组件232包括沿第二方向Y排列的多个夹钳，每个夹钳均能夹持一个焊带，以通过多个夹钳同时夹持单个电池片110对应的一组焊带120。吸附组件235位于两个夹钳组件232之间。上压具130的尺寸小于电池片110的尺寸，使得焊带120的两端均能够伸出上压具130外，以被夹钳组件232夹持。

可选地，吸附驱动组件234可以为丝杠螺母机构、齿轮齿条机构、气缸、液压缸或直线电机。

为实现夹钳组件232自动夹持或松开焊带，每个夹钳组件232均对应设置有夹持驱动组件233，夹持驱动组件233用于驱动夹钳组件232夹持或松开。此处需要说明的是，夹钳组件232和夹持驱动组件233均可以采用现有夹持装置的结构和原理，只要能够实现对焊带120的夹持即可，本发明中不再具体介绍。

结合图2所示，本实施例中的电池串焊接设备还包括电池片供应装置60、焊带供应装置70和上压具供应装置；电池片供应装置60和焊带供应装置70设置于铺设平台10的相对沿第二方向Y的两侧，上压具供应装置与焊带供应装置70沿第一方向X排列。该种设置结构紧凑，能够减少电池串焊接设备的占地面积。

其中，上压具供应装置包括回收机构82和传送机构81，传送机构81紧邻焊带供应装置70设置，回收机构82设置在输送装置30的输送末端，用于抓取冷却后的焊接单元102上的上压具130，并将回收的上压具130放置于传送机构81上，传送机构81用于输送上压具130以循环使用。

本实施例中，输送装置30和传送机构81均可以为带传送结构。回收机构82可以采用吸附或夹持的方式抓取回收的上压具130，回收机构82可以采用现有技术中任一种夹持结构或吸附结构，只要能够抓取上压具130即可，本实施例不对其具体结构做限定。

本实施例中，结合图3所示，下模具供应装置50包括供料机构51和归正机构52，供料机构51用于提供下模具140，归正机构52设置于供料机构51的上方，用于调整下模具140的位置，以提高下模具140与电池片110、背面焊接段1202之间的定位精度。

如图7所示，归正机构52包括第二安装座521、至少两个归正臂522、两个定位块523和归正驱动组件524。归正臂522设置于第二安装座521上，并沿第二方向Y延伸；两个定位块523分别设置于每个归正臂522的相对两端，归正驱动组件524用于驱动两个定位块523相向或相背移动，以使两个定位块523能够夹持或松开下模具140。

本实施例中，两个定位块523能分别与下模具140的相对两侧抵接，通过两个定位块523相互靠近，能够推动下模具140沿第二方向Y移动，以调整下模具140的位置。

可选地，两个定位块523中一个连接归正驱动组件524，使得一个定位块523为活动块，另一个定位块523为固定块，以固定块为归正基础，调整下模具140的位置，有利于提高定位精度。

一些实施例中，两个定位块523均可以连接有归正驱动组件524，同样可以达到归正的目的。

可选地，归正驱动组件524可以为直线电机，通过直线电机驱动两个定位块523相互靠近或远离。

为进一步提高生产效率，供料机构51能够同时提供多个下模具140，第二安装座521上沿第一方向X排列有多个归正臂522，每个归正臂522均对应设置有定位块523和归正驱动组件524，以分别调整一个下模具140的位置。通过设置多个归正臂522，能够同时对多个下模具140进行归正，以便能够同时向多个铺设单元101提供下模具140。

为了适应不同工作需要，归正机构52还包括调节驱动组件525，调节驱动组件525用于调节多个归正臂522之间的距离，以适配不同尺寸的电池片以及不同的电池片间距相邻两个归正臂之间的距离可调。

具体地，调节驱动组件525设置于第二安装座521上，且连接归正臂522，以驱动归正臂522相对第二安装座521沿第一方向X移动。可选地，可以仅部分归正臂522对应设置有调节驱动组件525，例如本实施例中共设置四个归正臂522，靠近铺设平台10一侧的一个归正臂522未设置调节驱动组件525，其余三个归正臂522均对应设置有一个调节驱动组件525。

可选地，调节驱动组件525可以为直线电机、气缸、液压缸、丝杠螺母机构或齿轮齿条机构。

本实施例中，输送装置30上共设置有三个工位，分别为叠放工位、加热工位103和冷却工位。输送装置30还可以包括移动叉，移动叉能够由底部支撑位于供料机构51上的下模具140。当移动叉与供料机构51上的下模具140抵接后，供料机构51释放下模具140，移动叉将下模具140移送至叠放工位。之后，铺设平台10上的搬运叉13将铺设单元101移动并放置在叠放工位内的下模具140上，形成焊接单元102。最后，输送装置30将焊接单元102依次移送至焊接装置40下方加热工位103和冷却工位。本实施例中，输送装置30可以同时进行三个不同的加工工序，以提高电池串的焊接效率。

可选地，如图3所示，电池串焊接设备还包括后搬运装置92和串检装置91，后搬运装置92用于承接冷却后的电池串，串检装置91用于检测焊接完的电池串的缺陷，以便筛选合格产品，将不合格产品送入后续工序进行补偿或是返修。此处需要说明的是，串检装置91为现有技术，本实施例可以采用现有技术中任一种结构和检测原理，本实施例中不再具体介绍。

可选地，后搬运装置92可以为传送带结构或叉取搬运结构。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种电池串制备方法，其特征在于，包括：

S1：向电池片（110）的正面叠放焊带（120）和上压具（130），以形成铺设单元（101），其中，所述焊带（120）包括正面焊接段（1201）和背面焊接段（1202），所述正面焊接段（1201）叠放于所述电池片（110）上，所述背面焊接段（1202）伸出所述电池片（110）表面，所述上压具（130）叠放于所述正面焊接段（1201）上；

S2：沿所述焊带（120）的长度方向叠置所述铺设单元（101），以使后一所述电池片（110）的背面置于前一所述铺设单元（101）的所述背面焊接段（1202）上；

S3：铺设下模具（140），并使所述下模具（140）将前一所述铺设单元（101）中的所述背面焊接段（1202）抵接于后一所述铺设单元（101）中的所述电池片（110）的背面，所述铺设单元（101）与对应的所述下模具（140）组成焊接单元（102）；

S4：将组成所述焊接单元（102）的所述铺设单元（101）与所述下模具（140）一起移送至加热工位（103）加热，以使所述焊带（120）表面的锡层融化，加热的同时，继续向所述焊接单元（102）后端的所述背面焊接段（1202）进行步骤S3；

S5：加热后的所述焊接单元（102）移送至冷却工位冷却，以使所述焊带（120）分别与相邻的两个所述电池片（110）固定，以形成电池串，前端的所述焊接单元（102）冷却时，后端同时进行步骤S1-步骤S4。

2.根据权利要求1所述的电池串制备方法，其特征在于，在步骤S1中，先将所述焊带（120）和所述上压具（130）叠放，再将所述焊带（120）和所述上压具（130）一同放置于所述电池片（110）上；

或，先后将所述焊带（120）和所述上压具（130）放置于所述电池片（110）上。

3.根据权利要求2所述的电池串制备方法，其特征在于，在步骤S1中，间隔铺设多个电池片（110）；

同时将多组上压具（130）和多组焊带（120）叠放，再将叠放的多组所述上压具（130）和所述焊带（120）铺设于所述电池片（110）上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池串制备方法，其特征在于，在步骤S1中，铺设至少两排所述电池片（110），每排所述电池片（110）包括间隔设置的至少两个所述电池片（110），以在铺设所述上压具（130）和所述焊带（120）后形成至少两排所述铺设单元（101）；

在步骤S2中，每排的所述铺设单元（101）交替叠置，以将每排的所述铺设单元（101）连续串联。

5.根据权利要求4所述的电池串制备方法，其特征在于，在步骤S3中，同时向单排的所述电池片（110）的背面供给所述下模具（140）或连续给单个所述电池片（110）的背面供给单个所述下模具（140）。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池串制备方法，其特征在于，在步骤S5之后还包括：

S6：拆除冷却后的所述焊接单元（102）中的所述上压具（130）和所述下模具（140），将拆下的所述上压具（130）和所述下模具（140）循环使用。

7.一种电池串焊接设备，其特征在于，包括铺设平台（10）、抓取装置（20）、输送装置（30）、下模具供应装置（50）和焊接装置（40）：

所述抓取装置（20）用于抓取电池片（110）、焊带（120）和上压具（130）并放置于所述铺设平台（10）上，以使所述焊带（120）和所述上压具（130）叠放于所述电池片（110）上形成铺设单元（101），其中，所述焊带（120）包括正面焊接段（1201）和背面焊接段（1202），所述正面焊接段（1201）叠放于所述电池片（110）上，所述背面焊接段（1202）伸出所述电池片（110）表面，所述上压具（130）叠放于所述正面焊接段（1201）上；

所述铺设平台（10）用于将所述铺设单元（101）叠置，以使后一所述铺设单元（101）中的所述电池片（110）的背面置于前一所述铺设单元（101）中的所述背面焊接段（1202）上；

所述下模具供应装置（50），用于向所述铺设单元（101）的背面提供下模具（140），并使所述下模具（140）抵接所述背面焊接段（1202）于所述电池片（110）的背面，以形成焊接单元（102）；

所述输送装置（30）用于承接所述铺设平台（10）上叠置的所述铺设单元（101）和所述下模具（140），并能将所述焊接单元（102）依次送至所述焊接装置（40）处以及冷却工位。

8.根据权利要求7所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述铺设平台（10）包括：

机架（11）；

至少两个合串机构（12），至少两个所述合串机构（12）沿第一方向间隔排列于所述机架（11）上，相邻两个所述合串机构（12）之间间距可调；

所述合串机构（12）包括第一支撑台（121）和第二支撑台（122），所述第一支撑台（121）用于支撑并吸附所述电池片（110）和所述上压具（130），所述第二支撑台（122）用于支撑所述背面焊接段（1202）；

搬运机构，所述搬运机构包括搬运叉（13），所述搬运叉（13）能够托起叠置后的所述铺设单元（101），并带动所述铺设单元（101）移动至所述输送装置（30）处。

9.根据权利要求7或8所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述抓取装置（20）包括横梁（21）以及分别设置于所述横梁（21）两端的第一抓取机构（23）和第二抓取机构（22），所述第一抓取机构（23）和所述第二抓取机构（22）均能沿所述横梁（21）的长度方向移动，所述第一抓取机构（23）用于抓取所述焊带（120）和所述上压具（130），所述第二抓取机构（22）用于抓取所述电池片（110）。

10.根据权利要求9所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述第一抓取机构（23）包括：

第一安装座（231）；

至少两个夹钳组件（232），所述夹钳组件（232）设置于所述第一安装座（231）上并沿第一方向排列，所述夹钳组件（232）用于分别夹取所述焊带（120）的两端；

吸附组件（235），用于吸附所述上压具（130）；

吸附驱动组件（234），设置于所述第一安装座（231）上，用于驱动所述吸附组件（235）升降。

11.根据权利要求7或8所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述铺设平台（10）和所述输送装置（30）沿第一方向排列，所述输送装置（30）用于沿所述第一方向输送所述焊接单元（102）；

所述铺设平台（10）设置有至少两个，每个所述铺设平台（10）均能沿所述第一方向间隔排列一排所述电池片（110），至少两个所述铺设平台（10）沿第二方向排列，所述第二方向与所述第一方向垂直，至少两个所述铺设平台（10）能交替向所述输送装置（30）提供所述铺设单元（101）。

12.根据权利要求11所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述电池串焊接设备还包括电池片供应装置（60）、焊带供应装置（70）和上压具供应装置；

所述电池片供应装置（60）和所述焊带供应装置（70）设置于所述铺设平台（10）的沿所述第二方向的相对两侧，所述上压具供应装置与所述焊带供应装置（70）沿所述第一方向排列。

13.根据权利要求12所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述上压具供应装置包括回收机构（82）和传送机构（81），所述回收机构（82）用于抓取冷却后的所述焊接单元（102）上的所述上压具（130）并放置于所述传送机构（81）上，所述传送机构（81）用于输送所述上压具（130）以循环使用。

14.根据权利要求7或8所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述下模具供应装置（50）包括供料机构（51）和归正机构（52），所述供料机构（51）用于提供所述下模具（140），所述归正机构（52）设置于所述供料机构（51）的上方，用于调整所述下模具（140）的位置。

15.根据权利要求14所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述归正机构（52）包括：

第二安装座（521）；

至少两个归正臂（522），设置于所述第二安装座（521）上；

两个定位块（523），设置于每个所述归正臂（522）的相对两端；

归正驱动组件（524），用于驱动两个所述定位块（523）相向或相背移动，以使两个定位块（523）能够夹持或松开所述下模具（140）。

16.根据权利要求7或8所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述电池串焊接设备还包括后搬运装置（92）和串检装置（91），所述后搬运装置（92）用于承接冷却后的电池串，所述串检装置（91）用于检测焊接完的所述电池串的缺陷。

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