CN117467358A - 拼接胶膜及其制作方法、光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拼接胶膜及其制作方法、光伏组件，拼接胶膜包括：第一部和第二部，第一部为第一材料，第二部为第二材料，第一部位于中心区，第二部至少部分位于边缘区，沿第一方向上，第一部与第二部至少部分交叠，位于边缘区的第二部的最大厚度为P，位于中心区的第一部的最大厚度为Q，P>Q。通过将第二部采用相比第一部隔绝水氧效果更好的材料，能够进一步提高胶膜的封装效果，且避免成本过高；第一部与第二部至少部分交叠，增大第一部与第二部之间的连接力；P>Q，第二部能够对电池片边缘进行保护，还能够在电池片边缘位置起到支撑的作用，避免层压过程中，电池片边缘位置具有空隙而导致光伏组件边缘破损。

Description

拼接胶膜及其制作方法、光伏组件
本申请为申请日为2022年9月16日，申请号为202211129337.3，发明创造名称为“拼接胶膜及其制作方法、光伏组件”的分案申请。
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件技术领域，更具体地，涉及一种拼接胶膜及其制作方法、光伏组件。
背景技术
随着化石燃料等不可再生能源的逐渐枯竭，光伏发电作为一种绿色环保可再生的能源生产方式已越来越受到关注和发展。
光伏发电是通过光伏组件将太阳能转化为电能，光伏组件的关键材料之一是胶膜，胶膜可以用作晶硅电池、薄膜电池、双玻组件、双面电池等光伏组件的内封装材料，起到封装和保护的作用。
现有技术中的光伏组件包括层叠的背板、胶膜、电池片、胶膜和前板，通常电池片的面积小于胶膜的面积，两层胶膜在电池片边缘位置具有间隔，在层压过程中，容易导致电池片边缘位置出现损坏，产生边缘碎片而无法使用，降低光伏组件的良品率。
因此，提供一种拼接胶膜及其制作方法、光伏组件是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种拼接胶膜及其制作方法、光伏组件，用于改善层压过程中光伏组件边缘出现损坏的问题。
一方面，本发明提供了一种拼接胶膜，包括：中心区和至少部分围绕所述中心区的边缘区；
所述拼接胶膜包括第一部和第二部，所述第一部为第一材料，所述第二部为第二材料，所述第一部位于所述中心区，所述第二部至少部分位于所述边缘区，沿第一方向上，所述第一部与所述第二部至少部分交叠，位于所述边缘区的所述第二部的最大厚度为P，位于所述中心区的所述第一部的最大厚度为Q，P>Q。
另一方面，本发明提供了一种拼接胶膜的制作方法，采用拼接胶膜的制作装置进行制作，所述拼接胶膜的制作装置包括：
基板，包括第一边缘；
辊筒，位于所述基板的一侧，所述辊筒包括沿第二方向延伸的轴线；
出料设备，靠近所述第一边缘，包括第一出料设备和第二出料设备，所述第二出料设备的数量至少为2个，所述第一出料设备装有第一材料，所述第二出料设备装有第二材料；
所述第一出料设备和所述第二出料设备同时加热，所述第一材料和所述第二材料熔化；
所述辊筒绕所述轴线旋转；
所述第一出料设备和所述第二出料设备同时出料，所述第一材料位于相邻所述第二材料之间，所述第一材料和所述第二材料在所述基板表面沿第三方向传输，所述第三方向与所述第二方向垂直；
所述基板与所述辊筒挤压所述第一材料和所述第二材料形成拼接胶膜。
又一方面，本发明提供了一种光伏组件，包括：
玻璃，包括沿第一方向相对设置的第一玻璃和第二玻璃；
拼接胶膜，位于所述第一玻璃与所述第二玻璃之间，包括相对设置的第一胶膜和第二胶膜；
电池片，位于所述第一胶膜和所述第二胶膜之间。
与现有技术相比，本发明提供的拼接胶膜，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的拼接胶膜包括中心区和至少部分围绕中心区的边缘区；拼接胶膜包括第一部和第二部，第一部为第一材料，第二部为第二材料，第一部位于中心区，第二部至少部分位于边缘区，沿第一方向上，第一部与第二部至少部分交叠，位于边缘区的第二部的最大厚度为P，位于中心区的第一部的最大厚度为Q，P>Q，第一部与第二部采用不同材料，可以将第二部采用相比第一部隔绝水氧效果更好的材料，能够进一步提高胶膜的封装效果，还能避免成本过高；沿第一方向上，第一部与第二部至少部分交叠，能够保证第一部与第二部连接效果更好，避免第二部脱落；位于边缘区的第二部的最大厚度为P，位于中心区的第一部的最大厚度为Q，P>Q，第二部能够对电池片边缘进行保护，还能够在电池片边缘位置起到支撑的作用，避免层压过程中，电池片边缘位置具有空隙而导致光伏组件边缘破损。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明提供的拼接胶膜的一种结构示意图；
图2是拼接胶膜的制作装置制作拼接胶膜的一种示意图；
图3是拼接胶膜的制作装置制作拼接胶膜的一种工艺流程图；
图4是光伏组件的一种平面示意图；
图5是图4中A-A’向的剖面图；
1-第一部，2-第二部，21-第一子部，22-第二子部，3-基板，4-第一边缘，5-辊筒，6-轴线，7-出料设备，8-第一出料设备，9-第二出料设备，10-第一辊筒，11-第二辊筒，12-第三辊筒，13-第一胶膜，14-第二胶膜，15-电池片，16-第一玻璃，17-第二玻璃，100-拼接胶膜，200-光伏组件，X-第一方向，Y-第二方向，Z-第三方向。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参照图1，图1是本发明提供的拼接胶膜的一种结构示意图，来说明本发明提供的拼接胶膜100的一种具体的实施例，包括：中心区C1和至少部分围绕中心区C1的边缘区C2；
拼接胶膜100包括第一部1和第二部2，第一部1为第一材料，第二部2为第二材料，第一部1位于中心区C1，第二部2至少部分位于边缘区C2，沿第一方向X上，第一部1与第二部2至少部分交叠，位于边缘区C2的第二部2的最大厚度为P，位于中心区C1的第一部1的最大厚度为Q，P>Q。
需要说明的是，在图1中仅示意出第一部1和第二部2的交叠位置位于中心区C1，第一部1仅两侧均设有第二部2，当然，也可以设置第一部1和第二部2的交叠位置位于边缘区C2，第一部1的边缘位置均设有第二部2，可根据实际需求进行调整。在图1中还示意出沿第二部2延伸方向上，第二部2的长度与第一部1的长度相等，当然，也可以设置沿第二部2延伸方向上，第二部2的长度小于第一部1的长度，还可以设置第一部1的一侧设有至少两个第二部2，两个第二部2沿第二部2延伸的方向上顺次排布，相邻第二部2之间具有间隔等，本实施例对此并不做具体的限制。
可以理解的是，本发明提供的拼接胶膜100包括中心区C1和至少部分围绕中心区C1的边缘区C2；拼接胶膜100包括第一部1和第二部2，第一部1为第一材料，第二部2为第二材料，第一部1与第二部2采用不同材料，可以将第二部2采用相比第一部1隔绝水氧效果更好的材料，能够进一步提高胶膜的封装效果，还能避免成本过高；第一部1位于中心区C1，第二部2至少部分位于边缘区C2，沿第一方向X上，第一部1与第二部2至少部分交叠，能够保证第一部1与第二部2连接效果更好，避免第二部2脱落；位于边缘区C2的第二部2的最大厚度为P，位于中心区C1的第一部1的最大厚度为Q，P>Q，第二部2能够对电池片边缘进行保护，还能够在电池片边缘位置起到支撑的作用，避免层压过程中，电池片边缘位置具有空隙而导致光伏组件边缘破损，提升光伏组件的质量和生产效率。
在一些可选的实施例中，继续参照图1，第一材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物，第二材料为聚乙烯辛烯共弹性体。
可以理解的是，乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)和聚乙烯辛烯共弹性体(POE)均具有高透光、耐紫外线和耐高温等特点，其中，乙烯-乙酸乙烯共聚物是目前光伏组件最常用的一种胶膜材料，而聚乙烯辛烯共弹性体隔绝水氧的能力优于乙烯-乙酸乙烯共聚物，但聚乙烯辛烯共弹性体的成本相较于乙烯-乙酸乙烯共聚物更高，仅设置位于边缘区C2的第二材料为聚乙烯辛烯共弹性体能够更好地避免水和氧气从光伏组件边缘渗透，还能避免拼接胶膜100的成本过高。
在一些可选的实施例中，继续参照图1，0.38mm≤Q≤0.48mm，Q为位于中心区C1的第一部1的最大厚度。
可以理解的是，沿第一方向X上，位于中心区C1的第一部1的最大厚度为Q，Q＜0.38mm，层压后第一部1的粘接能力变弱；Q＞0.48mm，影响第一部1的透光性，增加成本，设置0.38mm≤Q≤0.48mm是优选范围，但并不限于此。
在一些可选的实施例中，继续参照图1，第二部2包括位于中心区的第一子部21和第二子部22，第一子部21位于第二子部22靠近第一部1的一侧；
沿第二方向Y上，第一子部21的宽度范围为1mm至20mm。
可以理解的是，第一子部21即为第二部2与第一部1交叠的位置，沿第二方向Y上，第一子部21的宽度越长，第二部2与第一部1交叠的区域越大，防止第二部2从第一部1边缘脱落的效果越好，但沿第二方向Y上，第一子部21的宽度大于20mm时，第一子部21宽度的增加无法进一步防止第二部2从第一部1边缘脱落，还会导致成本增加，因此设置沿第二方向Y上，第一子部21的宽度范围为1mm至20mm是最优范围，当然，并不限于此，可以根据实际需求进行调整。
在一些可选的实施例中，继续参照图1，沿第一方向取一截面，截面沿第二方向Y延伸，第一子部21在截面为矩形、直角梯形或直角三角形。
可以理解的是，在图1中仅示意出第一子部21在截面为矩形，但并不显与此，还可以是直角梯形、直角三角形或不规则图形，甚至是第一子部21与第一部1之间相互渗透。在一些可选的实施例中，参照图1、图2和图3，图2是拼接胶膜的制作装置制作拼接胶膜的一种示意图，图3是拼接胶膜的制作装置制作拼接胶膜的一种工艺流程图，来说明本发明提供的拼接胶膜100的制作方法的一种具体的实施例，本实施例提供的拼接胶膜100的制作方法，采用拼接胶膜100的制作装置进行制作，拼接胶膜100的制作装置包括：
基板3，包括第一边缘4；
辊筒5，位于基板3的一侧，辊筒5包括沿第二方向Y延伸的轴线6；
出料设备7，靠近第一边缘4，包括第一出料设备8和第二出料设备9，第二出料设备9的数量至少为2个，第一出料设备8装有第一材料，第二出料设备9装有第二材料；
S1：第一出料设备8和第二出料设备9同时加热，第一材料和第二材料熔化；
S2：辊筒5绕轴线6旋转；
S3：第一出料设备8和第二出料设备9同时出料，第一材料位于相邻第二材料之间，第一材料和第二材料在基板3表面沿第三方向Z传输，第三方向Z与第二方向Y垂直；
S4：基板3与辊筒5挤压第一材料和第二材料形成拼接胶膜100。
可以理解的是，在图2中仅示意出第一出料设备8的数量为1个，第二出料设备9的数量为2个，当然，并不限于此，辊筒5绕轴线6旋转，即辊筒5与基板3之间的高度不变，保证经过辊筒5挤压形成的拼接胶膜100厚度均匀。第一出料设备8和第二出料设备9同时出料，第一材料位于相邻第二材料之间，经过辊筒5挤压后冷却，第一材料形成第一部1，第二材料形成第二部2，第二部2位于第一部1的两侧，在辊筒5转动时，第一材料和第二材料在基板3表面沿第三方向Z传输，将第一材料和第二材料输送至辊筒5处进行挤压，以形成拼接胶膜100，在辊筒5与基板3的挤压过程中，第一材料和第二材料的交界处发生重叠，但并不限于此，第一材料和第二材料的交界处还可能相互渗透，均有助于增加第一部1与第二部2之间的粘结力，避免第二部2与第一部1剥离。
在一些可选的实施例中，继续参照图1和图2，辊筒5包括第二方向Y顺次连接的第一辊筒10、第二辊筒11和第三辊筒12，第一辊筒10的直径为M，第三辊筒12的直径为N，第二辊筒11的直径为L，L>M＝N；
沿第二方向Y上，第一辊筒10的长度为L1、第三辊筒12的长度为L3、第二材料的出料宽度为L4，L4>L1＝L3；沿第二方向Y上，第二辊筒11的长度为L2、第一材料的出料宽度为L5，L5<L2。
可以理解的是，1个第一出料设备8的出料位置对应第二辊筒11，2个第二出料设备9的位置分别对应第一辊筒10和第三辊筒12，基板3与辊筒5共同挤压第一材料和第二材料形成拼接胶膜100，基板3靠近辊筒5一侧为固定平面，辊筒5与基板3之间的距离决定了拼接胶膜100的厚度，辊筒5具有轴线6，第一辊筒10的直径为M，第三辊筒12的直径为N，第二辊筒11的直径为L，L>M＝N，所以第一辊筒10与基板3之间的距离等于第三辊筒12与基板3之间的距离，第一辊筒10与基板3之间的距离大于第二辊筒11与基板3之间的距离，第一辊筒10、第三辊筒12分别和基板3挤压第二材料，第二辊筒11和基板3挤压第一材料，第一材料形成的第一部1，第二材料形成的第二部2，实现沿第一方向X上，第二部2的最大厚度为P，第一部1的最大厚度为Q，P>Q，能够对电池片边缘进行保护，还能够在电池片边缘位置起到支撑的作用，避免层压过程中，电池片边缘位置具有空隙而导致光伏组件边缘破损。沿第二方向Y上，第一辊筒10的长度为L1、第三辊筒12的长度为L3、第二材料的出料宽度为L4，L4>L1＝L3；沿第二方向Y上，第二辊筒11的长度为L2、第一材料的出料宽度为L5，L5<L2，由于L5<L2，在辊筒5和基板3挤压的过程中，可以将第二材料挤压进中心区C1，使第一材料和第二材料形成交叠。
在一些可选的实施例中，继续参照图2，第一出料设备8的加热范围为80℃至90℃，第二出料设备9的加热范围为95℃至100℃。
可以理解的是，由于第一材料和第二材料各自熔点的不同，设置第一出料设备8的加热范围为80℃至90℃，第二出料设备9的加热范围为95℃至100℃，能够保证第一材料和第二材料熔化。
在一些可选的实施例中，继续参照图2，第一出料设备8的出料流速范围为3.5m/min至10m/min，第二出料设备9的出料流速范围为3.5m/min至10m/min。
可以理解的是，若第一材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物，第二材料为聚乙烯辛烯共弹性体，乙烯-乙酸乙烯共聚物的摩擦力大于聚乙烯辛烯共弹性体的摩擦力，通常设置乙烯-乙酸乙烯共聚物的出料流速大于聚乙烯辛烯共弹性体的出料流速，在辊筒5转速确定的情况下，第一出料设备8和第二出料设备9的出料流速小于3.5m/min，会导致第一材料和第二材料的出料量过少，导致形成的胶膜厚度不均匀或是变薄；第一出料设备8和第二出料设备9的出料流速大于10m/min，会导致第一材料和第二材料的出料量过多，辊筒5无法对第一材料、第二材料进行有效压延。
在一些可选的实施例中，继续参照图2，辊筒5的转速范围为3.5m/min-10m/min。
可以理解的是，在第一出料设备8和第二出料设备9的出料流速确定的情况下，辊筒5的转速小于3.5m/min效率较慢，辊筒5的转速大于10m/min也会导致辊筒5无法对第一材料、第二材料进行有效压延。
在一些可选的实施例中，参照图4和图5，图4是光伏组件的一种平面示意图，图5是图4中A-A’向的剖面图，来说明本发明提供的光伏组件200的一种具体的实施例，包括：玻璃，包括沿第一方向X相对设置的第一玻璃16和第二玻璃17；
拼接胶膜100，位于所述第一玻璃16与所述第二玻璃17之间，包括相对设置的第一胶膜13和第二胶膜14；
电池片15，位于所述第一胶膜13和所述第二胶膜14之间。
可以理解的是，图4和图5仅以双玻组件为例，包括上述实施例中的拼接胶膜100，本发明实施例提供的光伏组件200还可以为单玻组件等其他具有拼接胶膜100的光伏组件200，本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的光伏组件200，具有本发明实施例提供的拼接胶膜100的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于拼接胶膜100的具体说明，本实施例在此不再赘述。
在一些可选的实施例中，继续参照图4和图5，拼接胶膜100包括沿第一方向X上相对设置的第一胶膜13和第二胶膜14；电池片15，位于第一胶膜13与第二胶膜14之间，沿第一方向X上，电池片15的厚度为D，0.4D≤P-Q≤0.6D。
可以理解的是，参照图4和图5，第一胶膜13和第二胶膜14沿第一方向X相对设置，电池片15位于第一胶膜13和第二胶膜14之间，第一胶膜13远离第二胶膜14的一侧设有第一玻璃16，第二胶膜14远离第一胶膜13的一侧设有第二玻璃17，在光伏组件200层压后，第一胶膜13和第二胶膜14将电池片15包裹住，能够有效隔绝水氧，并且在图5中示意出在第一部1和第二部2交叠位置，沿第一方向X上，第二部2位于第一部1远离电池片15的一侧，能够进一步防止水氧渗透，当然，并不限于此，沿第一方向X上，电池片15的厚度为D，P-Q＜0.4D，第一胶膜13和第二胶膜14的第二部2具有较大间隔，防止水氧渗透和支撑的效果差，P-Q大于0.6D，在层压过程中，第二部2处会产生较大的应力，优选实施例为P-Q＝1/2D，能够保证光伏组件200层压时，电池片15的两侧分别紧贴第一胶膜13、第二胶膜14，且在边缘区C2，第一胶膜13与第二胶膜14之间没有空隙，避免层压过程中光伏组件200边缘破损。
通过上述实施例可知，本发明提供的拼接胶膜，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的拼接胶膜包括中心区和至少部分围绕中心区的边缘区；拼接胶膜包括第一部和第二部，第一部为第一材料，第二部为第二材料，第一部位于中心区，第二部至少部分位于边缘区，沿第一方向上，第一部与第二部至少部分交叠，位于边缘区的第二部的最大厚度为P，位于中心区的第一部的最大厚度为Q，P>Q，第一部与第二部采用不同材料，可以将第二部采用相比第一部隔绝水氧效果更好的材料，能够进一步提高胶膜的封装效果，还能避免成本过高；沿第一方向上，第一部与第二部至少部分交叠，能够保证第一部与第二部连接效果更好，避免第二部脱落；位于边缘区的第二部的最大厚度为P，位于中心区的第一部的最大厚度为Q，P>Q，第二部能够对电池片边缘进行保护，还能够在电池片边缘位置起到支撑的作用，避免层压过程中，电池片边缘位置具有空隙而导致光伏组件边缘破损。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种拼接胶膜，其特征在于，包括：中心区和至少部分围绕所述中心区的边缘区；
所述拼接胶膜包括第一部和第二部，所述第一部为第一材料，所述第二部为第二材料，所述第一部与所述第二部采用不同材料，所述第一部位于所述中心区，所述第二部至少部分位于所述边缘区，沿第一方向上，所述第一部与所述第二部至少部分交叠。
2.根据权利要求1所述的拼接胶膜，其特征在于，所述第一部和所述第二部的交叠位置位于所述中心区，或者，所述第一部和所述第二部的交叠位置位于所述边缘区。
3.根据权利要求1所述的拼接胶膜，其特征在于，沿所述第二部的长度延伸方向上，所述第二部的长度小于等于所述第一部的长度；或者，
所述第一部的一侧设有至少两个所述第二部，至少两个所述第二部沿所述第二部的长度延伸方向上顺次排布，相邻所述第二部之间具有间隔。
4.根据权利要求1所述的拼接胶膜，其特征在于，位于所述边缘区的所述第二部的最大厚度为P，位于所述中心区的所述第一部的最大厚度为Q，P>Q。
5.根据权利要求4所述的拼接胶膜，其特征在于，所述第二部包括位于所述中心区的第一子部和第二子部，所述第一子部位于所述第二子部靠近所述第一部的一侧；
沿第二方向上，所述第一子部的宽度范围为1mm至20mm。
6.根据权利要求5所述的拼接胶膜，其特征在于，所述第一子部与所述第一部的交叠区域沿所述第一方向的厚度等于所述第二子部沿所述第一方向的厚度。
7.根据权利要求5所述的拼接胶膜，其特征在于，所述边缘区的所述第二部、所述第二子部和所述第一子部一体成型。
8.一种光伏组件，其特征在于，包括：
玻璃，包括沿第一方向相对设置的第一玻璃和第二玻璃；
拼接胶膜，位于所述第一玻璃与所述第二玻璃之间，包括相对设置的第一胶膜和第二胶膜；
所述第一胶膜和所述第二胶膜均包括中心区和至少部分围绕所述中心区的边缘区；
所述第一胶膜和所述第二胶膜均包括第一部和第二部，所述第一部为第一材料，所述第二部为第二材料，所述第一部与所述第二部采用不同材料，所述第一部位于所述中心区，所述第二部至少部分位于所述边缘区，沿第一方向上，所述第一部与所述第二部至少部分交叠；
所述第一胶膜中所述边缘区在所述第一玻璃所在平面的正投影与所述第二胶膜中所述边缘区在所述第一玻璃所在平面的正投影交叠；
电池片，位于所述第一胶膜和所述第二胶膜之间。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，
所述第一胶膜和/或所述第二胶膜中所述第二部在所述第一玻璃所在平面的正投影与所述电池片边缘在所述第一玻璃所在平面的正投影交叠；
所述第一胶膜和/或所述第二胶膜中所述边缘区的所述第二部在所述第一玻璃所在平面的正投影与所述电池片边缘在所述第一玻璃所在平面的正投影不交叠。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，所述第二部包括位于所述中心区的第一子部和第二子部，所述第一子部位于所述第二子部靠近所述第一部的一侧；
所述电池片的边缘包裹于所述第一胶膜中所述第二部的所述第二子部、所述第一胶膜中所述边缘区的所述第二部、所述第二胶膜中所述边缘区的所述第二部和所述第二胶膜中所述第二部的所述第二子部之间。
11.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，
位于所述第一胶膜和/或第二胶膜中所述边缘区的所述第二部的最大厚度为P，位于所述第一胶膜和/或所述第二胶膜中所述中心区的所述第一部的最大厚度为Q，沿所述第一方向上，所述电池片的厚度为D，0.4D≤P-Q≤0.6。
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