CN114952055B - 一种电池串焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池串焊接设备及焊接方法，其中的电池串焊接设备包括焊接输送装置、电池片铺放装置、焊带牵引装置、焊带处理装置、焊带叠放装置及焊接装置，其中：电池片铺放装置用于将电池片背面朝上铺放在焊接输送装置上；焊带牵引装置用于焊带牵引至焊带处理装置上；焊带处理装置用于间隔错位地切断所有的第奇数根焊带和所有第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组，焊带处理装置还用于将各第一焊带组之间的间距及各第二焊带组之间的间距调整为预定间距；焊带叠放装置用于将焊带处理装置上的若干第一焊带组叠放于焊接输送装置上的电池片上；焊接装置将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。本发明实现了对背接式电池片的自动焊接成串。

Description

一种电池串焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明涉及电池生产领域，具体地说是一种电池串焊接设备及焊接方法。

背景技术

背接式（IBC）的正面没有主栅线，正电极排和负电极排都设置在电池片的背面，从而减少了电池片的遮光，提高了电池片的光转换效率。

如图1所示的背接式电池片100，其背面设有极性相反的第一电极（如正电极）和第二电极（如负电极），第一电极成列设置并形成至少两列第一电极排101，第二电极成列设置并形成至少两列第二电极排102，第一电极排101和第二电极排102交错排布。

如图2所示，背接式电池片的焊接成串的方式为：将N个（图2中为4个）电池片100背面朝上依次铺放，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反。采用N+1个（图2中为5个）焊带组将N个电池片100焊接成串，其中：第一焊带组（图中的第1、第3及第5个焊带组）、第二焊带组（图中的第2、第4个焊带组）交错铺放。

传统的背接式电池片焊设备，为了实现对第一焊带组、第二焊带组的错位铺放，需要设置两个焊带料卷组，每个焊带料卷组均包括多个焊带料卷。焊带牵引装置轮流从两个焊带料卷组中牵引并获取第一焊带组、第二焊带组，并将第一焊带组、第二焊带组交错铺放至电池片上。

传统的背接式电池片焊接设备，其焊带处理效率低下，最终影响了电池串的生产效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池串焊接设备，其采用如下技术方案：

一种电池串焊接设备，用于将电池片焊接成串，电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，第一电极排和第二电极排的数量和为M，其特征在于，电池串焊接设备包括焊接输送装置、电池片铺放装置、焊带牵引装置、焊带处理装置、焊带叠放装置及焊接装置，其中：

焊接输送装置至少用于承载电池片和焊带组；

电池片铺放装置用于将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反；

焊带牵引装置用于将M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带牵引至焊带处理装置上；

焊带处理装置用于间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组，焊带处理装置还用于将各第一焊带组之间的间距及各第二焊带组之间的间距调整为预定间距；

焊带叠放装置用于将焊带处理装置上的若干第一焊带组叠放于焊接输送装置上对应电池片的第奇数个电极排上，以及将焊带处理装置上的若干第二焊带组叠放于焊接输送装置上对应电池片的第偶数个电极排上；

焊接装置将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

通过焊接输送装置、电池片铺放装置、焊带牵引装置、焊带处理装置、焊带叠放装置及焊接装置的配合，本发明的电池串焊接设备实现了对背接式式电池片的焊接成串。特别的，通过焊带处理装置的处理，本发明实现了对第一焊带组和第二焊带组的同时供料，并将各第一焊带组之间的间距、各第二焊带组之间的间距均调整至预定值。

在一些实施例中，焊带处理装置包括沿第一水平方向排布的N+1个第一焊带夹头组、N+1个第二焊带夹头组和N-1个焊带切刀组件，其中：

N-1个焊带切刀组件用于间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组；

第一焊带夹头组用于夹紧对应的第一焊带组或第二焊带组的头部，第二焊带夹头组用于夹持对应的第一焊带组或第二焊带组的尾部，所第一焊带组或第二焊带组的尾部能够沿第一水平方向在对应的第二焊带夹头组内滑动。

通过第一焊带夹头组、第二焊带夹头组及焊带切刀组件的配合，焊带处理装置实现了对焊带的分切从而获得N+1个焊带组，以及对分切得到的N+1个焊带组的分别夹持。

在一些实施例中，焊带切刀组件包括刀片驱动机构、第一刀片及第二刀片，其中：第一刀片上设有若干第一避让槽和若干第一切割刀口，第一避让槽和第一切割刀口在垂直于第一水平方向的第二水平方向上交错排布，第二刀片上形成有若干与第一避让槽一一对应的第二避让槽和若干与第一切割刀口一一对应的第二切割刀口；刀片驱动机构用于驱动第一刀片和第二刀片在第二水平方向上相对滑动；刀片驱动机构驱动第一刀片和第二刀片相对滑动时，各第一切割刀口与对应的各第二切割刀口配合实施对M根焊带中的所有的第奇数根焊带/所有的第偶数根的切断，各第一避让槽与对应的各第二避让槽均配合实施对M根焊带中的所有的第偶数根焊带/所有的第奇数根焊带的切断。

通过对焊带切刀组件进行设置，焊带切刀组件裁切所有的第奇数根焊带时，可实现对不需要裁切的所有的第偶数根焊带的避让。同样的，焊带切刀组件裁切所有的第偶数根焊带时，可实现对不需要裁切的所有的第奇数根焊带的避让。

在一些实施例中，焊带处理装置还包括底座及N个安装架，其中：

底座上设置有沿第一水平方向延伸的滑轨；N个安装架滑动连接在滑轨上并能沿滑轨滑动；

第1个安装架上设置有两个第一焊带夹头组和一个第二焊带夹头组，其中，位于前端的第一焊带夹头组和第二焊带夹头组用于夹持第一个焊带组，另一个第一焊带夹头组用于夹持第2个焊带组的头部；

第N个安装架上设置有一个第一焊带夹头组和两个第二焊带夹头组，其中，第一焊带夹头组和位于后端的第二焊带夹头组用于夹持第N+1个焊带组，另一个第二焊带夹头组用于夹持第N个焊带组的尾部；

第i个安装架上设置有一个第一焊带夹头组和一个第二焊带夹头组，其中，第一焊带夹头组用于夹持第i+1个焊带组的头部，第二焊带夹头组用于夹持第i个焊带组的尾部，其中，i为大于1且小于N的自然数。

控制N个安装架沿滑轨滑动分开时，即能实现对焊带组的分距，最终实现将各第一焊带组之间的间距及各第二焊带组之间的间距调整为预定间距。

在一些实施例中，各安装架的顶部均设有水平的焊带承载板；焊带承载板上均设置有通孔，设置在各安装架上的第一焊带夹头组和第二焊带夹头组容置于对应的通孔内并向上穿出通孔；各焊带切刀组件均设置在一个安装架上并位于相邻的两个焊带承载板之间，焊带切刀组件被配置为在一低于焊带承载板的低位和一高于焊带承载板的高位之间升降；

焊带牵引装置将M根具有预定长度的焊带牵引至N个焊带承载板上，各焊带夹头组和各第二焊带夹头组夹紧对应的焊带，各焊带切刀组件向上移动至高位并切断对应的第奇数根焊带或第二偶数根焊带。

通过设置焊带承载板，实现了对焊带的支撑，防止焊带坠落。

在一些实施例中，各焊带承载板还均设置有M条沿第一水平方向延伸的焊带限位槽。

通过在焊带承载板上设置焊带限位槽，实现了对焊带的限位、导向。

在一些实施例中，电池串焊接设备还包括焊带供料装置及焊带裁切装置，其中：焊带供料装置包括至少M个焊带卷，每个焊带卷均能够放出一根焊带；焊带裁切装置设置在焊带供料装置和焊带处理装置之间；焊带牵引装置从焊带供料装置牵引出M根焊带，并使得牵引出的M根焊带通过焊带裁切装置后到达焊带处理装置上；焊带裁切装置包括夹紧组件和裁切组件，其中，夹紧组件用于夹紧M根焊带，裁切组件用于裁切被夹紧组件夹紧的M根焊带，从而获得M根具有预定长度的焊带。

通过焊带供料装置和焊带裁切装置的配合，实现了对焊带的自动供料。

在一些实施例中，电池串焊接设备还包括设置在焊带供料装置和焊带裁切装置之间的助焊剂涂覆装置，助焊剂涂覆装置用于将助焊剂涂覆至M根焊带上。

通过设置助焊剂涂覆装置，实现了的助焊剂自动涂覆。

在一些实施例中，电池串焊接设备还包括设置在焊接输送装置的边侧的工装循环输送装置；工装循环输送装置用于输送焊带压紧工装；焊带叠放装置从工装循环输送装置上拾取焊带压紧工装后，再从焊带处理装置拾取焊带组，以及将拾取的焊带压紧工装及焊带组叠放至焊接输送装置上的电池片上。

通过设置工装循环输送装置，实现了对焊带压紧工装的循环输送。焊带叠放装置将焊带组和焊带压紧工装同步搬运、叠放至焊接输送装置上的电池片上，在保证电池串的焊接质量的同时，大幅度地提升了电池串生产效率。

在一些实施例中，电池串焊接设备还包括工装搬运装置，工装搬运装置从焊接输送装置上拾取焊带压紧工装，并将拾取的焊带压紧工装放回工装循环输送装置上。

通过设置工装搬运装置，实现了对焊带压紧工装的自动下料。

在一些实施例中，电池串焊接设备还包括电池串及工装搬运装置，其中：电池串及工装搬运装置从焊接输送装置上拾取焊接好的电池串及叠放在电池串上的焊带压紧工装，以及将拾取的电池串、焊带压紧工装分别放置至电池串输出装置、工装循环输送装置上。

通过设置电池串及工装搬运装置，实现了对电池串及焊带压紧工装的同时下料，大幅度提升了下料效率。

在一些实施例中，焊接输送装置包括底座及多个焊接承载台，其中：多个焊接承载台沿第一水平方向并排装载在底座上，各焊接承载台均形成有用于承载一片电池片及对应焊带组的弧形承载面；焊带压紧工装被压放置电池片上后，弧形承载面和焊带压紧工装配合，使得弧形承载面和焊带压紧工装之间的电池片产生与弧形承载面相匹配的形变。

焊带在焊接时会受热膨胀。完成焊接后，焊带冷却回缩，很容易造成电池片弯曲变形，增加了电池片在转运及后续加工中的裂片风险。通过将承载电池片及焊带的焊接承载台设置成弧形，焊接过程中，经焊带压紧工装按压后，电池片背离焊带弯曲。如此，焊带冷却收缩时牵动电池片朝向焊带变形复位，最终使得电池片由弯曲状态恢复成原始的平整状态。

可选的，焊接承载台的弧形承载面上设置有用于吸附电池片的吸附孔，焊接承载台上设置有用于加热电池片及焊带组的加热组件。

通过在焊接承载台的弧形承载面上设置吸附孔，实现了对电池片的吸附定位。而通过在焊接承载台上设置加热组件，则可在焊接时配合焊接装置对电池片及焊带组实施加热，从而提升焊接效率。

本发明还提供了一种电池串焊接方法，用于将电池片焊接成串，电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，第一电极排和第二电极排的数量和为M，该电池串焊接方法包括： 将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反；

牵引出M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带；

间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组，第一焊带组和第二焊带组的数量和为N+1；

将各第一焊带组之间的间距及各第二焊带组之间的间距调整为预定间距；

将第一焊带组叠放于铺放好的对应电池片的第奇数个电极排上，以及将第二焊带组叠放于铺放好的对应电池片的第偶数个电极排上；

将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

附图说明

图1为背接式电池片的结构图；

图2为四个背接式电池片经焊带组焊接成串后的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电池串焊接设备在第一个视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电池串焊接设备在第二个视角下的结构示意图；

图5为本发明实施例中的焊带处理装置在第一个视角下的结构示意图；

图6为图5的焊带处理装置在省去焊带承载板后的结构示意图；

图7为图5的局部放大图；

图8为本发明实施例中的焊带处理装置在第二个视角下的结构示意图；

图9为本发明实施例中的焊带处理装置在第三个视角下的结构示意图；

图10为本发明实施例中的焊带处理装置对M（为17）根具有预定长度的焊

带的夹持及分切处理过程示意图；

图11为本发明实施例中的焊带切刀组件的结构示意图；

图12为图11的局部放大图；

图13为本发明实施例中的焊接输送装置的部分结构示意图；

图14为本发明实施例中的电池串及工装搬运装置的结构示意图；

图15为本发明实施例中的搬运组件的结构示意图；

图1至图15中包括：

焊带供料装置10；

助焊剂涂料装置20；

焊带裁切装置30；

焊带处理装置40：第一焊带夹头组41、第二焊带夹头组42、焊带切刀组件43、安装架44、焊带承载板45、刀片驱动机构431、第一刀片432、第二刀片433、第一避让槽4321、第一切割刀口4322、第二避让槽4331、第二切割刀口4332；

焊带牵引装置50；

工装循环输送装置60；

焊接输送装置70：焊接承载台71、加热组件72；

电池串及工装搬运装置80：安装支架821、电池片吸取机构822、第一工装吸取机构823、第二工装吸取机构824。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下文将通过两个实施例分别对本发明提供的电池串焊接设备、电池串焊接方法进行实例性介绍。

传统的背接式电池片焊设备，为了实现对焊带组的错位铺放，需要设置两个焊带料卷组，每个焊带料卷组均包括多个焊带料卷。焊带牵引装置轮流从两个焊带料卷组中牵引并获取第一焊带组、第二焊带组，并将第一焊带组、第二焊带组交错铺放至电池片上。

传统的背接式电池片焊接设备，其焊带处理效率低下，最终影响了电池串的生产效率。鉴于此，本发明提供了一种电池串焊接设备及焊接方法，以将背接式电池片焊接成串，电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，第一电极排和第二电极排的数量和为M。

如图3至图4所示，本发明提供的电池串焊接设备包括电池片铺放装置、焊带处理装置40、焊带牵引装置50、焊带叠放装置、焊接输送装置70及焊接装置。其中：

焊接输送装置70至少用于承载电池片和焊带组。

电池片铺放装置用于将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置70上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反。

焊带牵引装置50用于将M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带牵引至焊带处理装置40上。

焊带处理装置40用于间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组。焊带处理装置40还用于将各第一焊带组之间的间距、各第二焊带组之间的间距调整为预定间距。

焊带叠放装置用于将焊带处理装置40上的若干第一焊带组叠放于焊接输送装置70上对应电池片的第奇数个电极排上，以及将焊带处理装置40上的若干第二焊带组叠放于焊接输送装置上对应电池片的第偶数个电极排上。

焊接装置用于将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

本发明的电池串焊接设备的工作过程如下：

电池片铺放装置将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置70上，且保证，相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反。

焊带牵引装置50将M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带牵引至焊带处理装置40上。

焊带处理装置40实施对焊带的处理，具体的： 首先，焊带处理装置40间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组。

由于，将N个电池片焊接成一条完整的电池串，需要使用N+1个焊带组，其中，包括一个头部焊带组、一个尾部焊带组及N-1个中间焊带组。因此，对应的，焊带处理装置40可将M根焊带分切为N+1个焊带组，即第一焊带组和第二焊带组的数量和为N+1个。

接着，焊带处理装置40将各第一焊带组之间的间距、各第二焊带组之间的间距调整为预定间距。实施间距调整的主要目的在于，保证相邻第一焊带组、相邻第二焊带组之间完全分开，防止相邻第一焊带组、相邻第二焊带组在焊接过程中产生粘连。

焊带叠放装置从焊带处理装置40上拾取分切获取到的第一焊带组、第二焊带组，并将第一焊带组、第二焊带组铺放于焊接输送装置70上的电池片上，其中，如图2所示，各第一焊带组（图2中的的第1、第3及第5个焊带组）叠放于对应电池片的第奇数个电极排上，各第二焊带组（图2中的的第2、第4个焊带组）均叠放于对应电池片的第偶数个电极排上。

焊接输送装置70将叠放好的焊带组和电池片输送至焊接装置处，焊接装置将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

可见，本发明提供的电池串焊接设备实现了对背接式式电池片的焊接成串。特别的，通过焊带处理装置的处理，本发明实现了对第一焊带组和第二焊带组的同时供料，并将各第一焊带组之间的间距、各第二焊带组之间的间距均调整至预定值。

如图5至图7所示，可选的，焊带处理装置包括沿第一水平方向（如图中的X轴方向）排布的N+1个第一焊带夹头组41、N+1个第二焊带夹头组42和N-1个焊带切刀组件43，其中：

当焊带牵引装置50将M根具有预定长度的焊带牵引至焊带处理装置40上。N+1个第一焊带夹头组41、N+1个第二焊带夹头组42从相应位置处夹紧、夹持对应的焊带。

N-1个焊带切刀组件43间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带，从而获得若干第一焊带组和若干第二焊带组。

完成对焊带的分切后，各第一焊带夹头组41均夹紧对应的第一焊带组或第二焊带组的头部，第二焊带夹头组42均夹持对应的第一焊带组或第二焊带组的尾部。

特别的，第一焊带组或第二焊带组的尾部能够沿第一水平方向在对应的第二焊带夹头组42内滑动，即，第二焊带夹头组42并非完全夹紧第一焊带组或第二焊带组的尾部，其仅实施对第一焊带组或第二焊带组的尾部的夹持。例如，第二焊带夹头组42中的各夹头内均设置有容置焊带的导向槽，夹头夹紧焊带后尾部后，焊带的尾部容置于导向槽内，且能在导向槽内滑动。

如图10所示，在一个实施例中，焊带处理装置40包括12个第一焊带夹头组41、12个第二焊带夹头组42和10个焊带切刀组件43。

该焊带处理装置40的对焊带的夹持及分切过程如下：

当焊带牵引装置50将17根（即M=17）根第一水平方向（如图中的 X轴方向）延伸的焊带牵引至焊带处理装置40上后。

控制12个第一焊带夹头组41从相应位置处夹紧对应的焊带，控制12个第二焊带夹头组42从相应位置处夹持对应的焊带。

接着，控制10个焊带切刀组件43间隔错位地切断17根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带，即：第1个焊带切刀组件43切断17根焊带中的所有的第奇数根焊带、第2个焊带切刀组件43切断17根焊带中的所有的第偶数根焊带、……、第10个焊带切刀组件43切断17根焊带中的所有的第偶数根焊带。如此，最终获得6个第一焊带组和6个第二焊带组，即共获得12个焊带组。

完成焊带的分切后，各第一焊带组、第二焊带组的头部均夹紧在对应的第一焊带夹头组41上，各第一焊带组、第二焊带组的尾部均夹持在对应的第二焊带夹头组42上。

为了将各第一焊带夹头组41之间的间距、各第二焊带夹头组42之间的间距调整为预定间距。如图5至图8所示，可选的，本发明实施例中的焊带处理装置40还包括底座及N（如图中的11个）个安装架44，其中：

底座上设置有沿第一水平方向延伸的滑轨，N个安装架44均滑动连接在滑轨上并能沿滑轨滑动。

第1个安装架44上设置有两个第一焊带夹头组41和一个第二焊带夹头组42，其中，位于前端的第一焊带夹头组41和第二焊带夹头组42配合夹持第一个焊带组，另一个第一焊带夹头42组用于夹持第2个焊带组的头部。

第i个安装架44上设置有一个第一焊带夹头组和一个第二焊带夹头组，其中，第一焊带夹头组用于夹持第i+1个焊带组的头部，第二焊带夹头组用于夹持第i个焊带组的尾部，其中，i为大于1且小于N的自然数。

第N个安装架44上设置有一个第一焊带夹头组41和两个第二焊带夹头组42，其中，第一焊带夹头组41和位于后端的第二焊带夹头42组配合夹持第N+1个焊带组，另一个第二焊带夹头组用于夹持第N个焊带组的尾部；

也就是说，除第一个焊带组、第N+1个焊带组整体被夹持于同一个安装架44上以外。其他焊带组的头部、尾部则被分别夹持在相邻的两个安装架44上的第一焊带夹头组41、第二焊带夹头组42上。

特别的，如前文所描述的，各焊带组的头部被夹紧在对应的第一焊带夹头组41上，而尾部则被夹持在对应的第二焊带夹头组42上并能在第二焊带夹头组42内滑动。如此，当控制N个安装架44沿滑轨滑动分开时，各焊带组能够随N个安装架44同步分开，最终，可将各第一焊带组、各第二焊带组之间的间距调整至预定间距。

如图5及图7至图9所示，可选的，各安装架44的顶部均设有水平的焊带承载板45。焊带承载板45上均设置有通孔，设置在各安装架44上的第一焊带夹头组41和第二焊带夹头组42容置于对应的通孔内并向上穿出通孔。

各焊带切刀组件43均设置在一个安装架44上并位于相邻的两个焊带承载板45之间，焊带切刀组件45被配置为在一低于焊带承载板45的低位和一高于焊带承载板45的高位之间升降。

焊带牵引装置50将M根具有预定长度的焊带牵引至N个焊带承载板45上，各焊带夹头组41和各第二焊带夹头组42夹紧对应的焊带，各焊带切刀组件43向上移动至高位并切断对应的第奇数根焊带或第二偶数根焊带。通过设置焊带承载板45，实现了对焊带的支撑，防止焊带坠落。

可选的，各焊带承载板45上均设置有M条沿第一水平方向延伸的焊带限位槽，每个焊带限位槽内均对应容置一根焊带，焊带限位槽实现了对焊带的限位、导向。

如图11至图12所示，可选的，焊带切刀组件43包括刀片驱动机构431、第一刀片432及第二刀片433，其中：

第一刀片432上设有若干第一避让槽4321和若干第一切割刀口4322，第一避让槽4321和第一切割刀口4322在垂直于第一水平方向的第二水平方向（如图中的Y轴方向）上交错排布。

第二刀片433上形成有若干与第一避让槽4321一一对应的第二避让槽4331和若干与第一切割刀口4322一一对应的第二切割刀口4332。

刀片驱动机构431用于驱动第一刀片432和第二刀片433在第二水平方向上相对滑动。刀片驱动机构431驱动第一刀片432和第二刀片433相对滑动时，各第一切割刀口4322与对应的各第二切割刀口4332配合实施对M根焊带中的所有的第奇数根焊带的切断，各第一避让槽4321与对应的各第二避让槽4331均配合实施对M根焊带中的所有的第偶数根焊带的避让。

同样的，各第一切割刀口4322与对应的各第二切割刀口4332配合实施对M根焊带中的所有的第偶数根焊带的切断，各第一避让槽4321与对应的各第二避让槽4331均配合实施对M根焊带中的所有的第奇数根焊带的避让。

如图3至图4所示，可选的，本发明实施例中的电池串焊接设备还包括焊带供料装置10及焊带裁切装置30，其中：

焊带供料装置10包括M个焊带卷，每个焊带卷均能够放出一根焊带。

焊带裁切装置30设置在焊带供料装置10和焊带处理装置40之间。焊带牵引装置50从焊带供料装置10中牵引出M根焊带，并使得牵引出的M根焊带通过焊带裁切装置30后到达焊带处理装置40上。

焊带裁切装置30包括夹紧组件和裁切组件，其中，夹紧组件用于夹紧M根焊带，裁切组件用于裁切被夹紧组件夹紧的M根焊带，从而获得M根具有预定长度的焊带。

可见，通过焊带供料装置10和焊带裁切装置30的配合，本发明实现了对具有预定长度的 M根焊带的自动供料。

可选的，本发明实施例中的电池串焊接设备还包括设置在焊带供料装置10和焊带裁切装置30之间的助焊剂涂覆装置20，助焊剂涂覆装置用于将助焊剂涂覆至焊带上。可选的，助焊剂涂覆装置20包括用于容置助焊剂的助焊剂溶质槽，焊带从焊带供料装置10中放出后穿过助焊剂溶质槽，然后到达焊带裁切装置30内。

如本领域技术人员所知晓的，为了保证焊接效果，完成焊带组的铺放后，需要将焊带压紧工装叠放至电池片上，以压紧焊带组。可选的，如图3至图4所示，本发明实施例中的电池串焊接设备还包括设置在焊接输送装置70的边侧的工装循环输送装置60。工装循环输送装置60用于输送焊带压紧工装，焊带叠放装置从工装循环输送装置60上拾取焊带压紧工装后，再从焊带处理装置40上拾取焊带组，然后将拾取的焊带压紧工装及焊带组同时叠放至焊接输送装置70上的电池片上。

在一些实施例中，本发明实施例中的电池串焊接设备还包括工装搬运装置，焊接完成后，工装搬运装置从焊接输送装置70上拾取焊带压紧工装，并将拾取的焊带压紧工装放回工装循环输送装置60上，从而实现了对焊带压紧工装的自动下料及循环利用。

在另一些实施例中，本发明实施例中的电池串焊接设备还包括电池串及工装搬运装置，焊接完成后，电池串及工装搬运装置从焊接输送装置70上拾取焊接好的电池串及叠放在电池串上的焊带压紧工装，并将拾取的电池串、焊带压紧工装分别放置至电池串输出装置、工装循环输送装置60上。该电池串及工装搬运装置实现了对电池串及焊带压紧工装的同时下料，从而进一步提升了下料效率。

如图13所示，本发明一个实施例中提供的电池串及工装搬运装置80包括移动机构、安装座81及若干沿电池串的延伸方向排布在安装座81上的搬运组件82，每个搬运组件82均用于实施对电池串中的一片电池片及叠放于电池片上的焊带压紧工装的吸取及搬运。

移动机构驱动各搬运组件82在焊接输送装置70、电池串输出装置及工装循环输送装置60之间移动切换，从而实现对电池串、焊带压紧工装的吸取、搬运。

如图14所示，可选的，搬运组件82包括安装支架821、电池片吸取机构822、第一工装吸取机构823及第二工装吸取机构824，其中：电池片吸附机构822设置在安装支架821上，用于吸取电池串中的一片电池片。第一工装吸取机构823及第二工装吸取机构824设置在安装支架821上，第一工装吸取机构823和第二工装吸取机构824配合吸取叠放在对应电池片上的焊带压紧工装。

如本领域技术人员所知晓的，现阶段，一般采用涂有锡铜的焊带将背触电池片焊接成串。焊带在焊接时会受热膨胀。完成焊接后，焊带冷却回缩，很容易造成电池片弯曲变形，增加了电池片在转运及后续加工中的裂片风险。

为了解决该问题，本发明实施例中还提供了一种新型的焊接输送装置70，如图13所示，该焊接输送装置70包括底座及多个焊接承载台71，其中：多个焊接承载台71沿第一水平方向并排装载在底座上，各焊接承载台71上均形成有用于承载一片电池片及对应焊带的弧形承载面。图13实施例中，弧形承载面为上凸的弧形弯曲面。

当焊带铺放机构将焊带组铺放至电池片上后，在每个电池片上均压放一个焊带压紧工装。焊带压紧工装按压承载于弧形承载面上的电池片及焊带组。弧形承载面和焊带压紧工装配合，使得弧形承载面和焊带压紧工装之间的电池片产生与弧形承载面相匹配的形变。即，通过焊带压紧工装的按压，一方面能够使得焊带组被压靠定位在电池片的主栅线上，另一方面使得电池片的两侧向下弯曲形变，并最终贴紧在弧形弯曲面上。

最后，由焊接装置将焊带组焊接在向下形变的电池片的上。如此，焊接好的电池串内的各电池片均以一定的弧度背离焊带向下弯曲。

将电池串从焊接工位下料后，焊带组冷却收缩，在此过程中，焊带组向上牵拉电池片，最终使得各电池片完全或基本恢复至原始的平整状态。

可选的，焊接承载台71的弧形承载面上设置有用于吸附电池片的吸附孔，焊接承载台71上设置有用于加热电池片及焊带组的加热组件72。通过在焊接承载台71的弧形承载面上设置吸附孔，实现了对电池片的吸附定位。而通过在焊接承载台71上设置加热组件，则可在焊接时配合焊接装置对电池片及焊带组实施加热，从而提升焊接效率。

本发明还提供了一种电池串焊接方法，用于将电池片焊接成串，电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，第一电极排和第二电极排的数量和为M。

本发明提供的电池串焊接方法可由前文所述的电池串焊接设备实施。具体的，本发明提供的电池串焊接方法包括：

将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反。

牵引出M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带。

间隔错位地切断M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组，第一焊带组和第二焊带组的数量和为N+1。

将各第一焊带组之间的间距及各第二焊带组之间的间距调整为预定间距。

将第一焊带组叠放于铺放好的对应电池片的第奇数个电极排上，以及将第二焊带组叠放于铺放好的对应电池片的第偶数个电极排上。

将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (14)

1.一种电池串焊接设备，用于将电池片焊接成串，所述电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，所述第一电极排和所述第二电极排的数量和为M，其特征在于，所述电池串焊接设备包括焊接输送装置、电池片铺放装置、焊带牵引装置、焊带处理装置、焊带叠放装置及焊接装置，其中：

所述焊接输送装置至少用于承载电池片和焊带组；

所述电池片铺放装置用于将N个电池片背面朝上铺放在所述焊接输送装置上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反；

所述焊带牵引装置用于将M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带牵引至所述焊带处理装置上；

所述焊带处理装置用于间隔错位地切断所述M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组，所述焊带处理装置还用于将各所述第一焊带组之间的间距及各所述第二焊带组之间的间距调整为预定间距；

所述焊带叠放装置用于将所述焊带处理装置上的若干所述第一焊带组叠放于所述焊接输送装置上对应电池片的第奇数个电极排上，以及将所述焊带处理装置上的若干所述第二焊带组叠放于所述焊接输送装置上对应电池片的第偶数个电极排上；

所述焊接装置将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。

2.如权利要求1所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述焊带处理装置包括沿所述第一水平方向排布的N+1个第一焊带夹头组、N+1个第二焊带夹头组和N-1个焊带切刀组件，其中：

N-1个所述焊带切刀组件用于间隔错位地切断所述M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组；

所述第一焊带夹头组用于夹紧对应的第一焊带组或第二焊带组的头部，所述第二焊带夹头组用于夹持对应的第一焊带组或第二焊带组的尾部，第一焊带组或第二焊带组的尾部能够沿所述第一水平方向在对应的所述第二焊带夹头组内滑动。

3.如权利要求2所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述焊带切刀组件包括刀片驱动机构、第一刀片及第二刀片，其中：

所述第一刀片上设有若干第一避让槽和若干第一切割刀口，所述第一避让槽和所述第一切割刀口在垂直于所述第一水平方向的第二水平方向上交错排布，所述第二刀片上形成有若干与所述第一避让槽一一对应的第二避让槽和若干与所述第一切割刀口一一对应的第二切割刀口；

所述刀片驱动机构用于驱动所述第一刀片和所述第二刀片在所述第二水平方向上相对滑动；

所述刀片驱动机构驱动所述第一刀片和所述第二刀片相对滑动时，各所述第一切割刀口与对应的各所述第二切割刀口配合实施对所述M根焊带中的第奇数根焊带/第偶数根的切断，各所述第一避让槽与对应的各所述第二避让槽均配合实施对所述M根焊带中的第偶数根焊带/第奇数根的切断。

4.如权利要求2所述的电池串焊接设备，其特征在于，所述焊带处理装置还包括底座及N个安装架，其中：

所述底座上设置有沿所述第一水平方向延伸的滑轨；

所述N个安装架滑动连接在所述滑轨上并能沿所述滑轨滑动；

第1个所述安装架上设置有两个第一焊带夹头组和一个第二焊带夹头组，其中，位于前端的所述第一焊带夹头组和所述第二焊带夹头组用于夹持第一个焊带组，另一个所述第一焊带夹头组用于夹持第2个焊带组的头部；

第N个所述安装架上设置有一个第一焊带夹头组和两个第二焊带夹头组，其中，所述第一焊带夹头组和位于后端的所述第二焊带夹头组用于夹持第N+1个焊带组，另一个所述第二焊带夹头组用于夹持第N个焊带组的尾部；

第i个所述安装架上设置有一个第一焊带夹头组和一个第二焊带夹头组，其中，所述第一焊带夹头组用于夹持第i+1个焊带组的头部，所述第二焊带夹头组用于夹持第i个焊带组的尾部，其中，i为大于1且小于N的自然数。

5.如权利要求4所述的电池串焊接设备，其特征在于：各所述安装架的顶部均设有水平的焊带承载板；

所述焊带承载板上均设置有通孔，设置在各所述安装架上的所述第一焊带夹头组和所述第二焊带夹头组容置于对应的所述通孔内并向上穿出所述通孔；

各所述焊带切刀组件均设置在一个所述安装架上并位于相邻的两个所述焊带承载板之间，所述焊带切刀组件被配置为在一低于所述焊带承载板的低位和一高于所述焊带承载板的高位之间升降；

所述焊带牵引装置将M根具有预定长度的焊带牵引至N个所述焊带承载板上，各所述焊带夹头组和各所述第二焊带夹头组夹紧对应的焊带，各所述焊带切刀组件向上移动至高位并切断对应的第奇数根焊带或第二偶数根焊带。

6.如权利要求5所述的电池串焊接设备，其特征在于：各所述焊带承载板还均设置有M条沿所述第一水平方向延伸的焊带限位槽。

7.如权利要求1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焊带供料装置及焊带裁切装置，其中：

所述焊带供料装置包括至少M个焊带卷，每个所述焊带卷均能够放出一根焊带；

所述焊带裁切装置设置在所述焊带供料装置和所述焊带处理装置之间；

所述焊带牵引装置从所述焊带供料装置牵引出M根焊带，并使得牵引出的所述M根焊带通过所述焊带裁切装置后到达所述焊带处理装置上；

所述焊带裁切装置包括夹紧组件和裁切组件，其中，所述夹紧组件用于夹紧所述M根焊带，所述裁切组件用于裁切被所述夹紧组件夹紧的所述M根焊带，从而获得M根具有预定长度的焊带。

8.如权利要求7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设置在所述焊带供料装置和所述焊带裁切装置之间的助焊剂涂覆装置，所述助焊剂涂覆装置用于将助焊剂涂覆至所述M根焊带上。

9.如权利要求1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设置在所述焊接输送装置的边侧的工装循环输送装置；

所述工装循环输送装置用于输送焊带压紧工装；

所述焊带叠放装置从所述工装循环输送装置上拾取焊带压紧工装后，再从所述焊带处理装置拾取焊带组，以及将拾取的焊带压紧工装及焊带组叠放至所述焊接输送装置上的电池片上。

10.如权利要求9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工装搬运装置，所述工装搬运装置从所述焊接输送装置拾取焊带压紧工装，以及将拾取的焊带压紧工装放回至所述工装循环输送装置上。

11.如权利要求9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串及工装搬运装置，其中：

所述电池串及工装搬运装置从所述焊接输送装置上拾取焊接好的电池串及叠放在电池串上的所述焊带压紧工装，以及将拾取的所述电池串、所述焊带压紧工装分别放置至电池串输出装置、所述工装循环输送装置上。

12.如权利要求9所述的电池串焊接设备，其特征在于：所述焊接输送装置包括底座及多个焊接承载台，其中：

所述多个焊接承载台沿第一水平方向并排装载在所述底座上，各所述焊接承载台均形成有用于承载一片电池片及对应焊带组的弧形承载面；

所述焊带压紧工装被压放置电池片上后，所述弧形承载面和所述焊带压紧工装配合，使得所述弧形承载面和所述焊带压紧工装之间的电池片产生与所述弧形承载面相匹配的形变。

13.如权利要求12所述的电池串焊接设备，其特征在于：所述焊接承载台的弧形承载面上设置有用于吸附电池片的吸附孔，所述焊接承载台上设置有用于加热电池片及焊带组的加热组件。

14.一种电池串焊接方法，用于将电池片焊接成串，所述电池片的背面设有交错排布的第一电极排和第二电极排，所述第一电极排和所述第二电极排的数量和为M，其特征在于，所述电池串焊接方法包括： 将N个电池片背面朝上铺放在焊接输送装置上，并使得相邻电池片处于同一直线上的电极排的极性相反；

牵引出M根沿第一水平方向延伸的具有预定长度的焊带；

间隔错位地切断所述M根焊带中的所有的第奇数根焊带和所有的第偶数根焊带以获得若干第一焊带组和若干第二焊带组；

将各所述第一焊带组之间的间距及各所述第二焊带组之间的间距调整为预定间距；

将第一焊带组叠放于铺放好的对应电池片的第奇数个电极排上，以及将第二焊带组叠放于铺放好的对应电池片第的偶数个电极排上；

将叠放好的焊带组和电池片焊接成串。