CN116103732B - 一种垂直电镀装置、设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垂直电镀装置、设备及方法，其中，垂直电镀装置包括：电镀槽，电镀槽用于容纳电镀液；夹具，夹具可升降地放置在电镀槽内，夹具包括可放置且固定电池片的固定部，固定部包括可夹持电池片的夹持装置，夹持装置至少其与电池片的待电镀面接触的接触端是导电制件，接触端与电源负极电连接，固定部与电池片放置位相对应，电池片放置位为放置电池片的位置；阳极，阳极设置在夹具的纵向的一侧或两侧，阳极在夹具的纵向的正投影至少部分覆盖电池片放置位，阳极与电源正极电连接。本发明的垂直电镀装置能够对电池片进行均匀地电镀，效率高且稳定性好。

Description

一种垂直电镀装置、设备及方法

技术领域

本发明涉及光伏设备领域，特别涉及一种垂直电镀装置、设备及方法。

背景技术

为了进一步降低光伏电池片(简称电池片)的成本、提升电池片的光电转化效率，使用电镀法量产制作电池片的金属栅线的可能性一直在被探寻。相比于传统的银浆丝网印刷法，电镀法可使用更为便宜的镍、铜等金属制备金属栅线，这大大降低了电池片的材料成本。电镀法首先对电池片进行掩膜预处理，然后在掩膜上形成精细的开口，从而能够在精细的开口中电镀形成精细的金属栅线；而精细的金属栅线可以降低自身的光学遮挡，有助于提高电池片的光电转化效率。

电镀时，将镀层金属做阳极，经过预处理的待镀电池片做阴极，阴极与阳极均浸泡在含镀层金属阳离子的电镀液中，通电后，在电位差的作用下，电镀液中的金属阳离子朝向阴极移动并在电池片表面被还原而形成镀层。根据电镀时电池片的朝向，电镀工艺可分为水平电镀与垂直电镀。

现有的垂直电镀方式通常采用喷淋式电镀，在电镀槽中采用喷射管对电池片进行喷射电镀液，在电池片的表面电镀形成栅线，但是这种方式电镀效率较低，而且栅线的均匀性较差。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种垂直电镀装置、设备及电镀方法能够对电池片进行均匀地电镀，效率高且稳定性好。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供垂直电镀装置，所述垂直电镀装置包括：

电镀槽，所述电镀槽用于容纳电镀液；

夹具，所述夹具可升降地放置在所述电镀槽内，所述夹具包括可放置且固定电池片的固定部，所述固定部包括可夹持电池片的夹持装置，所述夹持装置至少其与电池片的待电镀面接触的接触端是导电制件，所述接触端与电源负极电连接，所述固定部与电池片放置位相对应，所述电池片放置位为放置电池片的位置，在所述夹具放置在所述电镀槽中时，所述电镀槽所容纳的所述电镀液能够漫过所述电池片放置位；

阳极，所述阳极设置在所述夹具的纵向的一侧或两侧，所述阳极在所述夹具的纵向的正投影至少部分覆盖所述电池片放置位，所述阳极与电源正极电连接。

进一步地，所述垂直电镀装置还包括：

喷管，所述喷管设置在所述阳极和所述夹具之间，且其喷口朝向所述夹具，所述喷管用于喷射电镀液，所述喷管包括多个，多个所述喷管沿着横向间隔开排列分布。

进一步地，所述垂直电镀装置还包括：

挡板，所述挡板设置在所述喷管和所述夹具之间，所述挡板上形成有与所述电池片放置位相对应的透液孔，所述喷管能够透过所述透液孔向所述电池片放置位喷射电镀液，所述透液孔所围成的图形在所述夹具上的正投影容纳于所述电池片放置位。

进一步地，所述透液孔在横向和/或竖向方向上形成中间宽两端窄的结构。

进一步地，所述阳极包括一个或两个，在所述阳极包括一个时，所述阳极和所述夹具之间依次包括一组所述喷管和一个所述挡板，在所述阳极包括两个且位于所述夹具纵向的两侧时，所述两个所述阳极之间依次包括一组所述喷管、一个所述挡板、一个所述夹具、另一个所述喷管和另一个所述挡板。

进一步地，所述电镀装置包括多组电镀机构，多组所述电镀机构沿着纵向间隔开地排列设置在所述电镀槽内，每组所述电镀机构包括相互配合的所述夹具、所述挡板、所述喷管及所述阳极。

进一步地，所述电镀槽包括横向设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设置有第一构件和第二构件，所述夹具的横向的第一侧设置有与所述第一构件相配合的第三构件，在所述夹具的横向的第二侧设置有与所述第二构件相配合的第四构件；

其中，在所述第一构件为第一凹板时且所述第二构件为第二凹板时，所述第三构件为可容纳于所述第一凹板的第一卡块，所述第四构件为可容纳于所述第二凹板的第二卡块；

在所述第一构件为第一凸起和所述第二构件为第二凸起时，所述第三构件为围套所述第一凸起的第一套板，所述第四构件为围套所述第二凸起的第二套板。

进一步地，所述垂直电镀装置还包括：

连接块，所述连接块与所述夹具可拆卸连接；

驱动机构，所述驱动机构连接所述连接块，以驱动所述连接块横向往复运动。

进一步地，所述连接块包括与第三构件相连的第一连接块，及与所述第四构件相连的第二连接块；

所述驱动机构包括：

第一牵引线和第二牵引线，所述第一牵引线和所述第二牵引线分别与所述第一连接块和第二连接块相连；

第一绕线器和第二绕线器，所述第一绕线器和所述第二绕线器分别与第一牵引线和所述第二牵引线相连，以通过所述第一牵引线和所述第二牵引线驱动所述连接块横向往复运动。

进一步地，所述电镀槽包括多个，多个所述电镀槽依次排列，多个所述电镀槽中设置的所述阳极的材料不同。

进一步地，所述电镀装置还包括：

加热器，所述加热器包括加热棒，所述加热棒穿过电镀槽的侧壁，以伸入所述电镀槽；

温度感应器，所述温度感应器至少其感应端设置在所述电镀槽内，以检测所述电镀槽中电镀液的实际温度；

温控器，所述温控器连接所述加热器和所述温度感应器，以根据所述实际温度与预定温度的差异，控制所述加热器运作，以使得所述实际温度达到所述预定温度。

进一步地，所述垂直电镀装置还包括：

阴极接头，所述阴极接头设置在所述电镀槽上；

阴极座，所述阴极座设置在所述夹具上且与所述接触端电连接，所述阴极座能够与所述阴极接头可插拔地电连接，以使得所述夹具下降进入所述电镀槽，所述阴极接头能够插入所述阴极座，实现导通，所述夹具上升离开所述电镀槽，所述阴极接头能够拔出所述阴极座，实现隔断。

进一步地，所述固定部包括多个，多个所述固定部沿着竖向和横向间隔开排列分布；

所述固定部的中部形成有沿其厚度方向贯穿的容置口，所述容置口具有多个侧部，所述侧部与所述容置口的边相对应，多个所述侧部中的至少两个所述侧部上设置有所述夹持组件且每个所述侧部上只设置一个所述夹持组件；

所述夹持组件包括第一夹持件与夹持配合件，所述第一夹持件与夹持配合件能够配合以夹持或者松开电池片，在所述容置口容纳电池片时，所述第一夹持件和所述夹持配合件分别位于电池片厚度方向的两侧。

本发明第二方面提供垂直电镀设备，所述垂直电镀设备包括：

垂直电镀装置，所述垂直电镀装置为上述任一所述的垂直电镀装置。

起吊装置，所述起吊装置设置在所述垂直电镀装置的上方，所述起吊装置能够升降和平移夹具。

进一步地，在所述电镀槽仅包括第一电镀槽或第二电镀槽时，在所述第一电镀槽上游设置第一预处理槽，在所述第二电镀槽的上游设置第二预处理槽；

在所述电镀槽包括上下游设置所述第一电镀槽和所述第二电镀槽，所述第一电镀槽的上游设置所述第一预处理槽，在所述第一电镀槽和所述第二电镀槽之间设置所述第二预处理槽；

其中，所述第一电镀槽内容纳第一阳极，所述第二电镀槽容纳第二阳极，所述第一预处理槽和所述第二预处理槽容纳含表面活性剂的处理液。

进一步地，在所述电镀槽仅包括所述第一电镀槽或所述第二电镀槽时，在所述第一电镀槽上游还包括除油槽、微蚀槽及第一预浸槽中的一个或多个，在所述第二电镀槽上游还包括所述除油槽、所述微蚀槽及第二预浸槽中的一个或多个，在所述第一电镀槽或所述第二电镀槽的下游依次设置有后处理槽和/或烘干槽；

在所述电镀槽包括上下游设置所述第一电镀槽和所述第二电镀槽，在所述第一电镀槽的上游还设置所述除油槽、所述微蚀槽及所述第一预浸槽中的一个或多个，在所述第一电镀槽和所述第二电镀槽之间设置有所述第二预处理槽，在所述第二电镀槽之后设置有所述后处理槽和/或所述烘干槽；

其中，所述除油槽内容纳有除油液，所述微蚀槽内容纳有酸性溶液，所述第一预浸槽和所述第二预浸槽内容纳表面处理液，所述后处理槽内容纳有应力去除液，烘干槽设置有烘干器。

本发明第三方面提供电镀方法，所述电镀方法包括：

在电镀前，对电池片进行除油液除油、酸性溶液微蚀氧化层、含表面活性剂的处理液处理及表面处理液处理中的一种或多种；

对电池片通过所述的垂直电镀装置进行电镀，电镀过程中电镀液漫过电池片；

在电镀后，对电池片通过应力去除液去除栅线应力和/或进行烘干处理。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

根据本发明实施例的垂直电镀装置，电镀槽容纳电镀液，将电池片放置在夹具的固定部，通过固定部的夹持装置夹持电池片，夹持装置的与电池片接触的接触端为导电制件，导电制件与电源负极电连接，从而实现电源负极与电池片电连接，放置完池片的夹具可移动至电镀槽的上方，下降至电镀槽内，电镀液漫过电池片(沉浸式电镀)，阳极电连接电源正极，电源正极、阳极、电镀液、电池片和电源负极之间构成电镀回路，阳极产生的阳离子透过电镀液传递至电池片上，从而实现电池片的电镀，在电镀完成后，夹具上升，离开电镀槽，便于电池片进行后续的处理，由于采用沉浸式电镀，相比喷淋式电镀，均匀性好，且电镀效率高，稳定性好。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的垂直电镀装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的夹具的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的起吊装置、夹具、第一牵引线、第一绕线器、第二牵引线及第二绕线器的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的挡板和喷管的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的挡板和夹具的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的加热器和温度感应器的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的第一构件和第三构件的结构示意图；

图8是根据本发明一个具体实施例的第一构件和第三构件的结构示意图；

图9是根据本发明一个实施例的阴极接头和阴极座相配合的结构图；

图10是根据本发明一个实施例的电池片的结构图；

图11是根据本发明一个实施例透液孔与电池片相对位置的示意图。

附图标记：

100、电镀槽；111、第一侧壁；112、第二侧壁；121、第一构件；130、阴极接头；200、夹具；210、容置口；220、夹持组件；231、第三构件；241、第一牵引线；242、第二牵引线、251、第一绕线器；252、第二绕线器；261、第一连接块，262、第二连接块；270、阴极座；300、挡板；310、透液孔；400、阳极；500、喷管；510、喷口；610、加热器；620、温度感应器；700、电池片；710、掩膜；720、掩膜开口；810、吊臂；820、水平移动机构；900、电池片；910、基底，920、掩膜；930、掩膜开口；941、第一栅线凹槽；942、第二栅线凹槽；950、第一栅线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

下面，说明本发明实施例的垂直电镀装置。

如图1至图3所示，本发明实施例的垂直电镀装置包括电镀槽100、夹具200及阳极400。

首先，说明电镀槽100和夹具200。电镀槽100用于容纳电镀液。夹具200可升降地放置在电镀槽100内，夹具200包括可放置且固定电池片的固定部，固定部包括可夹持电池片的夹持装置，夹持装置至少其与电池片的待电镀面接触的接触端是导电制件，接触端与电源负极电连接。固定部与电池片放置位相对应，电池片放置位为放置电池片的位置。

电镀槽100容纳电镀液，放置完池片的夹具200可移动至电镀槽100的上方，下降至电镀槽100内，电镀液漫过电池片；在电镀完成后，夹具200上升，离开电镀槽100。可以设置多个夹具200，依次进入电镀槽100，从而可以对不同夹具200上的电池片进行依次电镀，提高作业效率。

可以将电池片放置在固定部，通过固定部的夹持装置夹持电池片，夹持装置与电池片接触的接触端为导电制件，导电制件与电源负极电连接，从而使得电池片与电源负极电连接，进而能够对电池片进行电镀。夹持装置的夹持力能够使得电池片与接触端连接紧密，从而使得电池片在夹具的位置稳定(防止掉片)，且降低电池片与接触端的接触电阻。

接着，说明阳极400。阳极400设置在夹具200的纵向的一侧或两侧，阳极400在夹具200的纵向的正投影至少部分覆盖电池片放置位(与图2中容置口210对应)，电池片放置位为夹具200中放置电池片的位置。其中，横向、竖向及纵向如图1标识的方向。阳极400与电源正极电连接。

阳极400设置在夹具200的一侧，即夹具200的固定部的厚度方向上仅放置一片电池片，且电池片的待电镀面朝向阳极400，进行单片电镀。

阳极400设置在夹具200的两侧，即夹具200的固定部的厚度方向上设置两片电池片，且两片电池片的待电镀面分别面对两侧的阳极400，或者夹具200的固定部的厚度方向上仅一片电池片，且夹具200上设置可容纳电池片的容置口210，对电池片实现双面电镀。

阳极400在夹具200的纵向的正投影至少部分覆盖电池片，从而实现对电池片的电镀。

优选地，阳极400在夹具200的纵向的正投影完全覆盖电池片，则使得电池片各个区域均面对阳极400，电镀更加均匀。以上只是可选的示例，阳极也可以部分覆盖电池片，通过移动电池片位置或阳极的位置，实现电池片的整面的电镀，这些均应该理解在本发明范围内。

阳极不跟随夹具升降，能够避免夹具升降过程损坏和受到外界的污染，提高阳极的使用寿命。

以上的垂直电镀装置，电镀槽100容纳电镀液，将电池片放置在夹具200的固定部，通过固定部的夹持装置夹持电池片，夹持装置的与电池片接触的接触端为导电制件，导电制件与电源负极电连接，从而实现电源负极与电池片电连接，放置完池片的夹具200可移动至电镀槽100的上方，下降至电镀槽100内，电镀液漫过电池片(沉浸式电镀)，阳极400电连接电源正极，电源正极、阳极400、电镀液、电池片和电源负极之间构成电镀回路，阳极400产生的阳离子透过电镀液传递至电池片上，从而实现电池片的电镀，在电镀完成后，夹具200上升，离开电镀槽100，便于电池片进行后续的处理。由于采用沉浸式电镀，相比喷淋式电镀，均匀性好，且电镀效率高，稳定性好。

在本发明一些实施例中，固定部包括多个，多个固定部沿着竖向和横向间隔开排列分布。

一个固定部(对应一个电池片放置位)可以固定一组电池片(一组电池片可以包括1片或2片电池片)，多个固定部可以固定多组电池片，从而可以对多组电池片进行电镀，提升电镀效率。

如图2和图3所示，夹具中设置多个固定部(对应下文中的容置口210)，结合阳极设置在夹具两侧。固定部的数量可以是如图3的横向2排，竖向4列，即8个电池片放置位。夹具中固定部也可以如2所示的横向8排，竖向12列，即有96个电池片放置位，在电池片单面电镀的情况下可以一个夹具放置192片电池片(1个电池片放置位放置2片电池片)，在电池片双面电镀的情况下，一个夹具可以放置96片电池片(1个电池片放置位放置1片电池片)，即单次双面电镀可以对96片电池片电镀，单次单面电镀可以对192片电池片进行电镀。由此，能够增大产电池片的电镀产能，能够实现每小时电镀10000片，而且设备占地面积较小。

可选地固定部的中部形成有沿其厚度方向贯穿的容置口210，容置口210具有多个侧部，侧部与容置口210的边相对应，多个侧部中的至少两个侧部上设置有夹持组件220且每个侧部上只设置一个夹持组件220。夹持组件220包括第一夹持件与夹持配合件，第一夹持件与夹持配合件能够配合以夹持或者松开电池片，在容置口210容纳电池片时，第一夹持件和夹持配合件分别位于电池片厚度方向的两侧。

夹具200上设置有多个夹持装置，能够同时夹持固定多个电池片，可以提升夹具200的夹持效率，进而可以提升电镀设备对电池片的电镀效率。尤其是在电镀槽100的深度方向上设置多个夹持装置，能够同时夹持固定多个电池片，可以提升夹具200的夹持效率，进而可以提升电镀设备对电池片的电镀效率。其中，电镀槽100的深度方向即纵向。示例地，在电镀槽100的深度方向上设置两个夹持装置，即能够同时夹持固定两个电池片，电镀设备能够在电镀槽100的深度方向上同时对两个电池片进行电镀；而现有技术中的夹具200仅能够在电镀槽100的深度方向夹持固定一个电池片，电镀设备在电镀槽100的深度方向上仅能对一个电池片进行电镀；因此，本示例中的夹具200的夹持效率提升了一倍，电镀设备对电池片的电镀效率提升了一倍。

每个矩形的容置口210均具有沿横向相对设置的两个侧部，夹持装置包括分设于两个侧部的两个夹持组件220，从而两个夹持组件220能够分别从电池片的两侧将电池片夹持固定住，夹持稳定不易偏斜。电池片的两个侧边因为电镀液的阻力作用，容易破碎，而从电池片沿横向的两侧将电池片夹持固定住，可以降低电池片的碎片率，提升电池片的良率。在一些实施例中，两个夹持组件220也可以分设于容置口210沿竖向相对设置的两个侧部，可以降低电池片因自身重力作用以及电池片进出电镀液时受到的阻力作用而移位的风险，进而避免电池片因导电点不同导致的电镀一致性较差的问题，同时可以提升电池片的良率。在一些实施例中，每个矩形的容置口210的三个侧部或者四个侧部上均设置有夹持组件220，可以降低电池片的碎片率，同时可以降低电池片因自身重力作用以及电池片进出电镀液时受到的阻力作用而移位的风险，但会相对增加夹具200使用的复杂度。

在本发明一些实施例中，如图1和图4所示，垂直电镀装置还包括喷管500。喷管500设置在阳极400和夹具200之间，且其喷口510朝向夹具200，喷管500用于喷射电镀液，喷管500包括多个，多个喷管500沿着横向间隔开排列分布。如图4所示，喷管500包括竖向设置的管体520和沿着管体520轴向分布的喷口510。

本申请人发现，虽然电镀槽100容纳电镀液可以实现电镀，但是电镀液反应一段时间后，位于电池片的电镀面附件的电镀液中的阳离子浓度逐渐降低，电镀效率变差，而且通常电池片的表面有具有掩膜开口的掩膜(如图10中a图所示)，掩膜开口具有一定的深度，电镀液要浸没掩膜开口，由于掩膜的张力原因，电镀液很难完全浸没掩膜开口，造成电镀后形成的栅线有残缺，而且在电镀过程中，阴极会有氢气析出，形成气泡，气泡也影响栅线的完整性。

基于此，本发明采用离阳极400较近的喷管500，喷射电镀液至电池片的待电镀面，喷射过程中及时补充阳离子丰富的电镀液至电池片的待电镀面附件，从而增加电镀效率，而且喷管500喷射电镀液过程中，能够对电镀液形成冲击力，电镀液受力会对电池片的表面形成挤压力，使得阳离子丰富的电镀液能够受力挤压进掩膜开口，从而能够充分浸没掩膜开口，避免电池片在电镀后的栅线缺失，通过喷管喷射电镀液，对电池片的冲击力会压破气泡和将气泡挤压出掩膜开口，避免因为气泡造成栅线的残缺。

而且，喷管喷射电镀液的方向垂直与电池片的正面或背面，相比于喷管喷射电镀液的方向面对电池片的侧面，减少对电镀槽中的电镀液的扰动，从而减少电池片的碎片。

在本申请的一些实施例中，垂直电镀装置还包括挡板300。挡板300设置在喷管500和夹具200之间，挡板300上形成有与电池片放置位相对应的透液孔310，喷管500能够透过透液孔310向电池片放置位喷射电镀液，透液孔310所围成的图形在夹具200上的正投影容纳于电池片放置位。

如图4和图5所示，透液孔310所围成的图形在夹具200上纵向的正投影容纳于电池片放置位，能够使得喷管500喷出的具有丰富的阳离子电镀液主要集中于电池片区域，增加阳离子电镀液的利用率，而且能够对非电池片区域的阳极400进行遮挡，降低非电池片区域的电场强度。

例如，如图5和图11所示，透液孔310所围成的图形为椭圆，椭圆容纳于在电池片(对应电池片放置位)。

进一步地，透液孔在横向和/或竖向方向上形成中间宽两端窄的结构。可选地，透液孔310的形状可以为椭圆形、菱形、六边形等。

本申请人发现，电池片在电镀过程中，边缘的镀层较厚(特别电池片的拐角位置镀层最厚)，中部的镀层较薄，造成电池片的整体电镀均匀性差，分析为边缘效应(电池片边缘的电场较强，中部较弱)导致。

基于此，本发明透液孔310采用中间宽两端窄的结构，通过挡板300的非透液孔区域对电池片的边缘区域进行遮挡，降低电池片边缘的电场强度，削弱边缘效应，从而能够提高电池片电镀的均匀性。

需要说明的是，透液孔中间宽且两端窄的结构只是优选的方案，最大限度的降低电池片拐角处的电场，且最大限度的保留电池片横向和纵向边缘的中部的电场(边缘效应较弱的区域)。也可以仅仅对电池片的边缘进行遮挡，例如矩形等，这些均应该理解在本发明范围内。

在阳极400包括一个时，阳极和夹具200之间依次包括一组喷管500和一个挡板300，在阳极400包括两个且位于夹具纵向的两侧时，两个阳极400之间依次包括一组喷管500、一个挡板300、一个夹具200、另一个喷管500和另一个挡板300。

也就是说，可以通过一个阳极400对夹具200中的电池片进行电镀，也可以通过分别位于夹具200两侧的两个阳极400对夹具200中的电池片进行电镀。两个阳极400对电池片进行电镀，电镀效率更高，方便实现两片电池片电镀，或者单片电池片的双面电镀。

在本发明一些实施例中，电镀装置包括多组电镀机构，多组电镀机构沿着纵向间隔开地排列设置在电镀槽100内，每组电镀机构包括相互配合的夹具200、挡板300、喷管500及阳极400。

也就是说，可以在电镀槽100中放置多个夹具200，对多个夹具200中的电池片进行同步电镀，增加电镀效率，提高产能。

结合上述的每个夹具上多片电池片放置位(例如图2和图3所示)，能够进一步提高产能，降低电池片的电镀成本。例如电镀槽中设置有5组电镀机构，即同时对5个夹具进行电镀，每个夹具设置有96个电池片放置位(图3所示)，即单面电镀的单次可以实现960片电池片的电镀，双面电镀的单次可以480片电池片的电镀。

在本发明一些实施例中，电镀槽100包括横向设置的第一侧壁111和第二侧壁112，第一侧壁111和第二侧壁112上分别设置有第一构件121和第二构件，夹具200的顶部的横向的两端分别设置有与第一构件121和第二构件相配合的第三构件231和第四构件。其中，在第一构件121和第二构件为第一凹板和第二凹板时，第三构件231和第四构件为可容纳于第一凹板和第二凹板的第一卡块和第二卡块，在第一构件121和第二构件为第一凸起和第二凸起时，第三构件231和第四构件为围套第一凸起和第二凸起的具有开孔的第一套板和第二套板。

从电镀槽100的上方放置夹具200至电镀槽100中时，通过夹具200的横向两端的第三构件231和第四构件与电镀槽100的第一构件121和第二构件相配合，从而使得夹具200能够与电镀槽100的纵向和竖向位置固定，避免夹具200沿着纵向和竖向移动，使得夹具200与阳极400保持固定距离，增加电镀的一致性和均匀性。

如图7中b图和图8所示，第一构件121为第一凹板，第三构件231为可容纳与第一凹板的第一卡块，第二构件为第二凹板时，第四构件为可容纳于第二凹板的第二卡块，从而使得夹具200能够与电镀槽100的位置相对固定，从而限制卡块的纵向和竖向移动。

如图7中a图所示，在第一构件121为第一凸起，第三构件231为围套第一凸起的第一套板，第二构件为第二凸起，第四构件为围套第二凸起的第二套板，也能够使得夹具200能够与电镀槽100的位置相对固定。

进一步地，垂直电镀装置还包括连接块和驱动机构。连接块与夹具200可拆卸连接。驱动机构连接连接块，以驱动连接块横向往复运动。

可选地，连接块包括与第三构件231相连的第一连接块261，及与第四构件相连的第二连接块262。驱动机构包括第一牵引线241、第二牵引线242、第一绕线器251和第二绕线器252。第一牵引线241和第二牵引线242分别与第一连接块261和第二连接块262相连。第一绕线器251和第二绕线器252分别与第一牵引线241和第二牵引线242相连，以通过第一牵引线241和第二牵引线242驱动连接块横向往复运动。

如图3所示，第一绕线器251对第一牵引线241进行绕线，第二绕线器252对第二牵引线242进行放线，从而拉动第一连接块261向右移动，从而使得与第一连接块261连接的夹具200向右移动，向右移动一段距离后，第二绕线器252对第二牵引线242进行绕线，第一绕线器251对第一牵引线241进行放线，从而拉动第二连接块262向左移动，从而使得与第二连接块262连接的夹具200向左移动，向右移动一段距离后，第一绕线器251对第一牵引线241进行绕线，第二绕线器252对第二牵引线242进行放线，从而拉动第一连接块261向右移动，从而使得夹具200向左移动……，由此能够实现夹具200的横向往复运动(左右移动)。其中，第一牵引线和第二牵引线可以为钢线或者聚乙烯线。

通过第一牵引线241、第二牵引线242、第一绕线器251和第二绕线器252对夹具200实现横向往复运动，第一牵引线和第二牵引线通过第一连接块和第二连接块两端拉着夹具能够保持夹具横向往复运动时候的水平，第一牵引线和第二牵引线的长度可以很长，可以增大夹具200横向往复运动的行程。

其中，第一连接块261和第二连接块262与夹具200是可拆卸结构，第一连接块261和第二连接块262与夹具200拆开，便于夹具200的升降，夹具200装上，第一连接块261和第二连接块262，便于夹具200的横向往复运动。

需要说明的是，以上只是可选地示例，通过电机和气缸驱动连接块横向往复运动，从而使得与连接块连接的夹具200横向往复运动。

如图11所示，图11左图中，夹具200带动电池向右横向运动，透液孔与电池片发生相对横向向右移动，图11右图中，夹具带动电池片相左横向运动，透液孔与电池片发生相对横向向左移动，夹具200在电镀液中横向往复运动，能够使得电镀液中阳离子分布均匀，增加电镀的均匀性，而且避免在电镀过程中，电池片的待电镀面附近的阳离子分布过少的情况。

在电镀槽设有挡板300的情况下，夹具200的横向往复运动能够使得喷管500喷射的电镀液能喷射至电池片的整个表面(避免因为挡边遮挡，喷管喷射的电镀液无法喷射至电池片边缘的情况)，降低电池片边缘的掩膜开口的气泡，增加电镀液对电池片边缘的掩膜开口的浸没。

而且，夹具横向往复运动过程中，也可以对电池片的边缘进行电镀，避免因为挡边对电池片边缘的遮挡，而镀层过薄的情况。

可选地，驱动机构驱动连接块横向往复的频率，即夹具横向往复运动的频率(单位时间内夹具横向往复的次数)可以根据电池片边缘的镀层和电池片中部的镀层的厚度的一致性进行调整，如电池片边缘镀层厚，中部镀层薄，则降低频率，如电池片缘镀层薄，中部镀层厚，则增加频率。

在本发明一些实施例中，电镀槽100包括多个，多个电镀槽100依次排列，多个电镀槽100中设置的阳极400的材料不同。

例如电镀槽100包括两个，一个电镀槽100设置第一阳极，一个电镀槽100设置第二阳极，或者电镀槽100包括三个，一个电镀槽100设置钛材料的阳极，一个电镀槽100设置锡材料的阳极，一个电镀槽100设置铜材料的阳极。由此，能够对电池片依次进行不同材料的电镀。其中，第一阳极的材料和第二阳极的材料可以选自可以是铜、锡、不可溶阳极材料(例如钛网)中的一种。

在本发明一些实施例中，电镀装置还包括加热器610、温度感应器620及温控器。加热器610包括加热棒，加热棒穿过电镀槽100的侧壁，以伸入电镀槽100。温度感应器620至少其感应端设置在电镀槽100内，以检测电镀槽100中电镀液的实际温度。温控器连接加热器610和温度感应器620，以根据实际温度与预定温度的差异，控制加热器610运作，以使得实际温度达到预定温度。

如图1和图6所示，加热器610穿入电镀槽100对电镀液进行加热，能够升高电镀槽100中电镀液的温度，电镀液温度的升高可以增加阳离子的活性，提高电镀液的分散能力，同时增加电镀液的电导。由此，能够提高电池片电镀的均匀性和电镀效率。

通过温度感应器620、温控器及加热器610配合，能够使得电镀液维持在预定温度。温度感应器620检测电镀液的实际温度，温控器根据实际温度和电镀液所需求的预定温度的差异，控制加热器610的运作，温度感应器620检测到电镀液的实际温度低于预定温度，则控制加热器610加热，温度感应器620检测到电镀液的实际温度高于预定温度，则控制加热器610停止加热。由此，能够使得电镀液的温度稳定。

在本发明一些实施例中，垂直电镀装置还包括阴极接头和阴极座。阴极接头设置在电镀槽100的侧壁。阴极座设置在夹具200上且与接触端电连接，阴极座能够与阴极接头可插拔地电连接，以使得夹具200下降进入电镀槽100，阴极接头能够插入阴极座，实现导通，夹具200上升离开电镀槽100，阴极接头能够拔出阴极座，实现隔断。

如图9所示，在夹具200下降过程，可以依靠重力和/或向下的推力实现阴极接头插入阴极座，在夹具200上升过程，依靠向上的拉力实现阴极接头拔出阴极座。这些操作可以由起吊装置实现，便于实现自动化。通过阴极座与阴极接头的配合，能够简便地实现夹具200的接触端与夹具200外的阴极连通。

需要注意的是，以上只是可选地示例，阴极接头也可以设置在夹具200上，阴极座也可以设置在电镀槽100的侧壁，这些均应该理解在本发明范围内。

下面，说明本发明的电镀设备和电镀方法。垂直电镀设备包括垂直电镀装置和起吊装置。垂直电镀装置为上述的垂直电镀装置。起吊装置设置在垂直电镀装置的上方，起吊装置能够升降和平移夹具200。

如图3所示，起吊装置包括可升降的吊臂810，以及能够水平移动吊臂810的水平移动机构820。

通过起吊装置能够简便地升降和平移夹具200，从而快速的切换不同的夹具200，实现对装有不同电池片的夹具的切换，增加电镀产能。

进一步地，在电镀槽仅包括第一电镀槽或第二电镀槽时，在第一电镀槽上游设置第一预处理槽，在第二电镀槽的上游设置第二预处理槽；在电镀槽包括上下游设置第一电镀槽和第二电镀槽，第一电镀槽的上游设置第一预处理槽，在第一电镀槽和第二电镀槽之间设置第二预处理槽；其中，第一电镀槽内容纳第一阳极，第二电镀槽容纳第二阳极，第一预处理槽和第二预处理槽容纳含表面活性剂的处理液。

进一步地，在电镀槽仅包括第一电镀槽或第二电镀槽时，在第一电镀槽上游还包括除油槽、微蚀槽及第一预浸槽中的一个或多个，在第二电镀槽上游还包括除油槽、微蚀槽及第二预浸槽中的一个或多个，在第一电镀槽或第二电镀槽的下游依次设置有后处理槽和/或烘干槽；在电镀槽包括上下游设置第一电镀槽和第二电镀槽，在第一电镀槽的上游还设置除油槽、微蚀槽及第一预浸槽中的一个或多个，在第一电镀槽和第二电镀槽之间设置有第二预处理槽，在第二电镀槽之后设置有后处理槽和/或烘干槽；其中，除油槽内容纳有除油液，微蚀槽内容纳有酸性溶液，预浸槽包括第一预浸槽和第二预浸槽内容纳表面处理液，后处理槽内容纳有应力去除液，烘干槽设置有烘干器。

除油槽容纳的除油液能够去除电池片表面的油脂，即去除电池片中的栅线凹槽(例如包括后文中的第一栅线凹槽941和第二栅线凹槽942)对栅线的阻隔，且降低栅线凹槽的表面张力，使得电镀液充分浸没栅线凹槽，从而利于形成完整的栅线。

微蚀槽容纳的酸性溶液能够去除电池片表面的氧化层，即去除栅线凹槽的氧化层对栅线的阻隔，使得电镀液充分浸没栅线凹槽，从而利于形成完整的栅线。

第一预处理槽和第二预处理槽容纳的含表面活性剂的处理液能够增加电池片的亲水性，使得电镀液充分浸没栅线凹槽，从而利于形成完整的栅线。

第一预浸槽和第二预浸槽中容纳的表面处理液，能够增加电镀液与栅线凹槽的附着力。

后处理槽中容纳的应力去除液，能够去除栅线的应力，避免栅线出现断裂。

烘干槽中的烘干器能够烘干电池片表面的电镀液，保持电池片干燥，避免电池片长时间受到电镀液的侵蚀。

下面，说明本发明实施例的垂直电镀方法。

在电镀前，对电池片进行除油液除油、酸性溶液微蚀氧化层、含表面活性剂的处理液处理及表面处理液处理中的一种或多种；

对电池片通过上述的垂直电镀装置进行电镀，其中，电镀过程中电镀液漫过电池片(对电池片进行沉浸式电镀)；

在电镀后，对电池片进行应力去除液去除栅线应力和/或进行烘干处理。

下面通过具体的示例，说明本发明实施例的垂直电镀设备及电镀方法。

垂直电镀装置包括位于上游的第一电镀槽和位于下游的第二电镀槽。

第一预浸槽设置在第一电镀槽的上游，第一预浸槽内容纳第一表面处理液，以对电池片进行表面处理。第一预处理槽设置在第一预浸槽的上游，第一预处理槽内容纳含表面活性剂的处理液。微蚀槽设置在第一预处理槽的上游，微蚀槽内容纳有酸性溶液。除油槽设置在微蚀槽的上游，除油槽内容纳有除油液。第二预处理槽设置在第一电镀槽和第二电镀槽之，第二预处理槽内容纳含表面活性剂的处理液。第二预浸槽设置在第二预处理槽和第二电镀槽之间，第二预浸槽内容纳第二表面处理液。后处理槽设置在第二电镀槽的下游，后处理槽内容纳有应力去除液。烘干槽设置在后处理槽的下游，烘干槽用内设置有烘干器。

可选地，对应地电镀方法包括：

首先，通过除油槽的除油液去除电池片表面和掩膜的油脂，即去除电池片与第一栅线凹槽的油脂的阻隔，避免因为油脂覆盖栅线凹槽导致的第一栅线凹槽的张力减小的问题，使得第一电镀液充分浸没第一栅线凹槽(形成较完整的栅线)，而且便于栅线与电池片的表面紧密附着，降低接触电阻。如图10中b图所示，在基底910的表面形成掩膜920，掩膜920形成有贯穿的掩膜开口930，掩膜侧壁与掩膜开口底部的基底910的表面构成第一栅线凹槽941，掩膜侧壁为掩膜由于掩膜开口而暴露出的且位于掩膜开口两侧的侧壁。

接着，通过微蚀槽中的酸性溶液去除第一栅线凹槽内的氧化层，从而便于栅线与电池片的表面紧密附着，降低接触电阻。

接着，通过第一预处理槽中的含表面活性剂的处理液对第一栅线凹槽进行预处理，降低第一栅线凹槽的张力，使得后续的第一电镀液充分浸没第一栅线凹槽，形成较完整的栅线，避免栅线残缺。

接着，通过第一预浸槽中的第一表面处理液对第一栅线凹槽进行表面处理，增加第一电镀液与栅线凹槽的附着力，使得第一电镀液充分浸没第一栅线凹槽。

然后，通过第一电镀槽中的第一电镀液对电池片进行电镀，从而形成第一栅线。

接着，通过第二预处理槽中的第二预处理液对第二栅线凹槽进行预处理，降低第二栅线凹槽的张力，使得第二电镀液充分浸没第二栅线凹槽942，如图10中c图所示，第二栅线凹槽942为掩膜侧壁与掩膜开口底部的第一栅线950的上表面构成凹槽。

接着，通过第二预浸槽中第二表面处理液对第二栅线凹槽进行表面处理，使得第二电镀液充分浸没第二栅线凹槽。

然后，通过第二电镀液槽中第二电镀液对电池片进行电镀，从而形成第二栅线。由此，能够形成具有较高高宽比的栅线。例如如第一栅线为铜栅线或钛栅线、第二栅线为锡栅线，通过锡栅线覆盖铜栅线或钛栅线能够避免铜栅线或钛栅线氧化，且锡栅线与铜栅线或钛栅线能够具有较小的接触电阻。

接着，通过后处理槽中的应力去除液去除第一栅线和第二栅线的应力，避免栅线裂开，导致电阻增大的情况。应力去除液可以是对第一栅线和第二栅线能够进行微蚀的溶液。

最后，通过烘干槽对电池片进行烘干。烘干槽中的烘干器对电池片进行烘干，对第一栅线和第二栅线进行固化，且使得电池片便于后续处理。

需要说明的是，以上只是可选地示例，垂直电镀设备还可以包括水洗槽，即依次经过除油槽、水洗槽、微蚀槽、水洗槽、第一预处理槽、水洗槽、第一预浸槽、水洗槽、第一电镀槽、水洗槽、第二预处理槽、水洗槽、第二预浸槽、水洗槽、第二电镀槽、水洗槽、后处理槽、水洗槽及烘干槽，这些均应该理解在本发明范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种垂直电镀装置，其特征在于，包括：

电镀槽，所述电镀槽用于容纳电镀液；

夹具，所述夹具可升降地放置在所述电镀槽内，所述夹具包括可放置且固定电池片的固定部，所述固定部包括可夹持电池片的夹持装置，所述夹持装置至少其与电池片的待电镀面接触的接触端是导电制件，所述接触端与电源负极电连接，所述固定部与电池片放置位相对应，所述电池片放置位为放置电池片的位置，在所述夹具放置在所述电镀槽中时，所述电镀槽所容纳的所述电镀液能够漫过所述电池片放置位；

阳极，所述阳极设置在所述夹具的纵向的一侧或两侧，所述阳极在所述夹具的纵向的正投影至少部分覆盖所述电池片放置位，所述阳极与电源正极电连接；

喷管，所述喷管设置在所述阳极和所述夹具之间，且其喷口朝向所述夹具，所述喷管用于喷射所述电镀液，所述喷管包括多个，多个所述喷管沿着横向间隔开排列分布；

挡板，所述挡板设置在所述喷管和所述夹具之间，所述挡板上形成有与所述电池片放置位相对应的透液孔，所述喷管能够透过所述透液孔向所述电池片放置位喷射电镀液，所述透液孔所围成的图形在所述夹具上的正投影容纳于所述电池片放置位。

2.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述透液孔在横向和/或竖向方向上形成中间宽两端窄的结构。

3.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，

所述阳极包括一个或两个，在所述阳极包括一个时，所述阳极和所述夹具之间依次包括一组所述喷管和一个所述挡板，在所述阳极包括两个且位于所述夹具纵向的两侧时，所述两个所述阳极之间依次包括一组所述喷管、一个所述挡板、一个所述夹具、另一个所述喷管和另一个所述挡板。

4.根据权利要求3所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述电镀装置包括多组电镀机构，多组所述电镀机构沿着纵向间隔开地排列设置在所述电镀槽内，每组所述电镀机构包括相互配合的所述夹具、所述挡板、所述喷管及所述阳极。

5.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述电镀槽包括横向设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设置有第一构件和第二构件，所述夹具的横向的第一侧设置有与所述第一构件相配合的第三构件，在所述夹具的横向的第二侧设置有与所述第二构件相配合的第四构件；

其中，在所述第一构件为第一凹板时且所述第二构件为第二凹板时，所述第三构件为可容纳于所述第一凹板的第一卡块，所述第四构件为可容纳于所述第二凹板的第二卡块；

在所述第一构件为第一凸起时且所述第二构件为第二凸起时，所述第三构件为围套所述第一凸起的第一套板，所述第四构件为围套所述第二凸起的第二套板。

6.根据权利要求5所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述垂直电镀装置还包括：

连接块，所述连接块与所述夹具可拆卸连接；

驱动机构，所述驱动机构连接所述连接块，以驱动所述连接块横向往复运动。

7.根据权利要求6所述的垂直电镀装置，其特征在于，

所述连接块包括与第三构件相连的第一连接块，及与所述第四构件相连的第二连接块；

所述驱动机构包括：

第一牵引线和第二牵引线，所述第一牵引线和所述第二牵引线分别与所述第一连接块和第二连接块相连；

第一绕线器和第二绕线器，所述第一绕线器和所述第二绕线器分别与第一牵引线和所述第二牵引线相连，以通过所述第一牵引线和所述第二牵引线驱动所述连接块横向往复运动。

8.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述电镀槽包括多个，多个所述电镀槽依次排列，多个所述电镀槽中设置的所述阳极的材料不同。

9.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，所述电镀装置还包括：

加热器，所述加热器包括加热棒，所述加热棒穿过电镀槽的侧壁，以伸入所述电镀槽；

温度感应器，所述温度感应器至少其感应端设置在所述电镀槽内，以检测所述电镀槽中电镀液的实际温度；

温控器，所述温控器连接所述加热器和所述温度感应器，以根据所述实际温度与预定温度的差异，控制所述加热器运作，以使得所述实际温度达到所述预定温度。

10.根据权利要求1所述垂直电镀装置，其特征在于，所述垂直电镀装置还包括：

阴极接头，所述阴极接头设置在所述电镀槽上；

阴极座，所述阴极座设置在所述夹具上且与所述接触端电连接，所述阴极座能够与所述阴极接头可插拔地电连接，以使得所述夹具下降进入所述电镀槽，所述阴极接头能够插入所述阴极座，实现导通，所述夹具上升离开所述电镀槽，所述阴极接头能够拔出所述阴极座，实现隔断。

11.根据权利要求1所述的垂直电镀装置，其特征在于，

所述固定部包括多个，多个所述固定部沿着竖向和横向间隔开排列分布；

所述固定部的中部形成有沿其厚度方向贯穿的容置口，所述容置口具有多个侧部，所述侧部与所述容置口的边相对应，多个所述侧部中的至少两个所述侧部上设置有夹持组件且每个所述侧部上只设置一个所述夹持组件；

所述夹持组件包括第一夹持件与夹持配合件，所述第一夹持件与夹持配合件能够配合以夹持或者松开电池片，在所述容置口容纳电池片时，所述第一夹持件和所述夹持配合件分别位于电池片厚度方向的两侧。

12.一种垂直电镀设备，其特征在于，所述垂直电镀设备包括：

垂直电镀装置，所述垂直电镀装置为权利要求1至11任一所述的垂直电镀装置；

起吊装置，所述起吊装置设置在所述垂直电镀装置的上方，所述起吊装置能够升降和平移夹具。

13.根据权利要求12所述的垂直电镀设备，其特征在于，

在所述电镀槽仅包括第一电镀槽或第二电镀槽时，在所述第一电镀槽上游设置第一预处理槽，在所述第二电镀槽的上游设置第二预处理槽；

在所述电镀槽包括上下游设置所述第一电镀槽和所述第二电镀槽，所述第一电镀槽的上游设置所述第一预处理槽，在所述第一电镀槽和所述第二电镀槽之间设置所述第二预处理槽；

其中，所述第一电镀槽内容纳第一阳极，所述第二电镀槽容纳第二阳极，所述第一预处理槽和所述第二预处理槽容纳含表面活性剂的处理液。

14.根据权利要求13所述的垂直电镀设备，其特征在于，在所述电镀槽仅包括所述第一电镀槽或所述第二电镀槽时，在所述第一电镀槽上游还包括除油槽、微蚀槽及第一预浸槽中的一个或多个，在所述第二电镀槽上游还包括所述除油槽、所述微蚀槽及第二预浸槽中的一个或多个，在所述第一电镀槽或所述第二电镀槽的下游依次设置有后处理槽和/或烘干槽；

在所述电镀槽包括上下游设置所述第一电镀槽和所述第二电镀槽，在所述第一电镀槽的上游还设置所述除油槽、所述微蚀槽及所述第一预浸槽中的一个或多个，在所述第一电镀槽和所述第二电镀槽之间设置有所述第二预处理槽，在所述第二电镀槽之后设置有所述后处理槽和/或所述烘干槽；

其中，所述除油槽内容纳有除油液，所述微蚀槽内容纳有酸性溶液，所述第一预浸槽和所述第二预浸槽内容纳表面处理液，所述后处理槽内容纳有应力去除液，所述烘干槽设置有烘干器。

15.一种电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括：

在电镀前，对电池片进行除油液除油、酸性溶液微蚀氧化层、含表面活性剂的处理液处理及表面处理液处理中的一种或多种；

对电池片通过权利要求1至11中任一项所述的垂直电镀装置进行电镀，电镀过程中电镀液漫过电池片；

在电镀后，对电池片通过应力去除液去除栅线应力和/或进行烘干处理。