CN117884797A - 一种光伏电池串焊设备和串焊方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏电池生产领域，公开了一种光伏电池串焊设备和串焊方法，串焊设备包括加热装置和加热加压装置；所述加热装置用于对电池串的正面预加热；所述加热加压装置用于对电池串的正面加压和加热；在电池串的运送方向上，所述加热加压装置位于所述加热装置的下游；所述加热加压装置包括具有开口的箱体、弹性体和加热加压部；所述加热加压部用于对所述弹性体加热并向所述弹性体施加压力；所述弹性体位于所述箱体的开口并与所述箱体密封，所述弹性体用于与电池串的正面接触。加热加装置对电池串正面进行加压和加热，避免正面的承载膜出现鼓泡，同时使得低温焊带熔融，提升与电池片上栅线的焊接效果，避免出现虚焊。

Description

一种光伏电池串焊设备和串焊方法

技术领域

本申请涉及光伏电池生产领域，特别是涉及一种光伏电池串焊设备和串焊方法。

背景技术

目前，光伏电池串焊设备由传送带、加热底板、红外灯、压具工装和覆膜机构组成，加热底板位于传送带的下方，红外灯位于传送带的上方。在加工过程中，覆膜电池串放置在传送带上，压具工装压在覆膜电池串的上面，随着传送带的步进进入焊接加热底板和红外灯箱区域进行加热和固定，其中，覆膜电池串由第一承载膜，背面低温焊带、电池片、正面低温焊带和第二承载膜叠组成。

背面低温焊带和第一承载膜由加热底板进行加热，上面的第二承载膜通过红外灯辐射加热，因此压具工装需留有多个红外灯光透过的间隙，所以上面的第二承载膜、低温焊带与电池片表面的贴附不紧密且不全面，会出现第二承载膜鼓泡、正面低温焊带与电池栅线虚焊的现象。

因此，如何解决正面的第二承载膜鼓泡以及正面低温焊带与电池栅线虚焊，应是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种光伏电池串焊设备和串焊方法，以解决电池串正面第二承载膜鼓泡以及正面低温焊带与电池栅线间虚焊的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种光伏电池串焊设备，包括加热装置和加热加压装置；所述加热装置用于对电池串的正面预加热；所述加热加压装置用于对电池串的正面加压和加热；

在电池串的运送方向上，所述加热加压装置位于所述加热装置的下游；

所述加热加压装置包括具有开口的箱体、弹性体和加热加压部；所述加热加压部用于对所述弹性体加热并向所述弹性体施加压力；所述弹性体位于所述箱体的开口并与所述箱体密封，所述弹性体用于与电池串的正面接触。

可选的，所述加热加压部包括液体导热介质，所述箱体设有进液口。

可选的，所述加热加压部包括加热体和充气装置；

所述加热体位于所述箱体内；

所述箱体设有进气口，所述充气装置与所述进气口连接，向所述箱体内通入气体。

可选的，所述加热体包括红外加热灯管、电阻丝加热管、云母辐射加热板、面阵激光加热器中的至少一种。

可选的，所述加热体均匀分布在所述箱体内。

可选的，还包括：支架、驱动部件和升降丝杆；所述升降丝杆与所述加热加压装置、所述驱动部件连接；

所述支架用于固定所述箱体；所述驱动部件用于驱动所述升降丝杆，以便调整所述加热加压装置升降。

可选的：设于所述箱体内的压力传感器，用于测量所述箱体内的压力。

可选的，还包括：设于所述弹性体外表面的温度传感器，用于测量所述弹性体的温度。

可选的，所述弹性体的材料包括硅胶或橡胶。

可选的，还包括：压具拾取装置；

在电池串的运送方向上，所述压具拾取装置位于所述加热装置和所述加热加压装置之间。

本申请还提供一种基于上述所述的光伏电池串焊设备的光伏电池串焊方法，包括：

将电池片传输至加热装置下方，所述电池片正面放置有焊带与预固定胶膜，所述预固定胶膜在加热装置的作用下将焊带预固定在电池片的正表面；

将流经所述加热装置的电池片传输至加热加压装置的下方，所述加热加压装置向下移动，所述加热加压装置中的弹性体与所述电池片正面的预固定胶膜接触，抚平所述预固定胶膜。

本申请所提供的一种光伏电池串焊设备，包括加热装置和加热加压装置；所述加热装置用于对电池串的正面预加热；所述加热加压装置用于对电池串的正面加压和加热；在电池串的运送方向上，所述加热加压装置位于所述加热装置的下游；所述加热加压装置包括具有开口的箱体、弹性体和加热加压部；所述加热加压部用于对所述弹性体加热并向所述弹性体施加压力；所述弹性体位于所述箱体的开口并与所述箱体密封，所述弹性体用于与电池串的正面接触。

可见，本申请中设有加热装置和加热加压装置，加热装置对电池串的正面进行预加热，然后加热加装置对电池串正面进行加压和加热。弹性体与箱体形成一个密封的整体，加热加压部使得弹性体具有一定的温度和压力。弹性部件对电池串的正面施加压力，避免正面的承载膜出现鼓泡，且由于弹性部件具有弹性，使得电池串正面的承载膜与电池片紧密贴合，进而使得正面的承载膜与电池片之间的低温焊带与电池片上的栅线紧密接触，同时弹性部件对电池串正面进行加热，使得低温焊带熔融，提升与电池片上栅线的焊接效果。

此外，本申请还提供一种具有上述优点的串焊方法。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种光伏电池串焊设备的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种加热加压装置的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种电池串的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的光伏电池串焊设备进行串焊工艺流程图；

图中，1、加热装置，2、加热加压装置，3、传送带，4、加热底板，5、压具工装，6、电池串，7、支架，8、驱动部件，9、升降丝杆，10、压具拾取装置，21、箱体，22、弹性体，23、加热体，24、进气口，61、第一承载膜，62、低温焊带，63、电池片，64、第二承载膜。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，目前的串焊设备对电池串进行加工时，电池串上面的第二承载膜、低温焊带与电池片表面的贴附不紧密且不全面，会出现第二承载膜鼓泡、正面低温焊带与电池栅线虚焊的现象。

有鉴于此，本申请提供了一种光伏电池串焊设备，请参考图1至图3，包括加热装置1和加热加压装置2；所述加热装置1用于对电池串6的正面预加热；所述加热加压装置2用于对电池串6的正面加压和加热；

在电池串6的运送方向上，所述加热加压装置2位于所述加热装置1的下游；

所述加热加压装置2包括具有开口的箱体21、弹性体22和加热加压部；所述加热加压部用于对所述弹性体22加热并向所述弹性体22施加压力；所述弹性体22位于所述箱体21的开口并与所述箱体21密封，所述弹性体22用于与电池串6的正面接触。

需要说明的是，光伏电池串6焊设备还包括传送带3、加热底板4和压具工装5；加热装置1和加热加压装置2均位于传送带3上方；加热底板4位于传送带3下方，用于对电池串6的背面加热；压具工装5用于放置在电池串6的正面。

加热装置1可以为红外加热灯管、电阻丝加热管、云母辐射加热板、面阵激光加热器中的任一种，本申请中不做限定。加热装置1在对电池串6加热时，距离电池串6的上表面具有一定的距离，即进行隔空加热。加热加压部对电池串6是接触式加热。

加热底板4是处于一直加热的状态，并且可以根据工艺需要，每个加热底板4设置不同的加热温度。

电池串6的示意图如图3所示，包括由下至上依次层叠的第一承载膜61、低温焊带62、电池片63、低温焊带62和第二承载膜64，第一承载膜61位于电池片63的背面，第二承载膜64位于电池片63的正面。电池串6中未经过加热加压装置2加压加热的状态如图3中A区域所示，经过加热加压装置2加压加热的状态如图3中B区域所示。

电池串6放置在传送带3上，即电池串6背面的第一承载膜61与传送带3和加热底板4接触，由于压具工装5的重量加压作用，第一承载膜61与传送带3和加热底板4贴附的比较紧密，且低温焊带62已初步与电池片63进行融合焊接，所以背面的低温焊带62与电池片63之间焊接良好。

电池串6的运送方向也即传送带3的传送方向。在电池串6经过加热装置1之后、到达加热加压装置2之前，压具工装5需要从电池串6上取下来。

弹性体22在加热加压部的作用下，具有一定的温度和压力。当弹性体22与电池串6正面的第二承载膜64接触时，便可以对第二承载膜64施加压力，使得第二承载膜64与低温焊带62和电池片63表面的紧密且全面的贴附。低温焊带62与电池片63高度不一，由于弹性体22具有一定的弹性，所以可以保证第二承载膜64与低温焊带62和电池片63紧密贴附。同时，弹性体22再将热量传导至低温焊带62，使得低温焊带62熔融，进而更好的与电池片63上的栅线焊接，避免出现虚焊的情况。弹性体22外表面的温度可以在100℃～120℃之间，弹性体22受到的压力可以为0.3MPa。

所述弹性体22的材料包括但不限于硅胶或橡胶。

需要指出的是，本申请中对加热加压部不做限定，可以根据实际情况进行设置。

在本申请的一种可实施方式中，所述加热加压部包括液体导热介质，所述箱体21设有进液口。

液体导热介质被加热至一定的温度，液体导热介质通过进液口充入箱体21内与弹性体22接触，一方面可以将热量传递至弹性体22，另一方面液体导热介质自身具有重量，通过重量向弹性体22施加压力。

液体导热介质可以为导热油等。

在本申请的另一种可实施方式中，如图2所示，所述加热加压部包括加热体23和充气装置；所述加热体23位于所述箱体21内；所述箱体21设有进气口24，所述充气装置与所述进气口24连接，向所述箱体21内通入气体。

加热体23可以对弹性体22的内层进行加热，从而使得弹性体22升温。加热体23可以设置在箱体21内的上壁，与弹性体22相对设置。

打开充气装置中的充气阀，充气装置通过进气口24向箱体21内通入气体，气体可以为压缩空气，增大箱体21内的压强，对弹性体22施加压力。当箱体21内的压力达到一定的数值时(例如0.3MPa)，充气阀关闭并保持压力。

所述加热体23包括但不限于红外加热灯管、电阻丝加热管、云母辐射加热板、面阵激光加热器中的至少一种。

所述加热体23可以均匀分布在所述箱体21内，可以对弹性体22内表面各处均匀加热，使得弹性体22各处温度均匀。

为了更好的控制弹性体22受到的加热加压部的压力，作为一种可实施方式，光伏电池串6焊设备还可以包括：设于所述箱体21内的压力传感器，用于测量所述箱体21内的压力。箱体21内的压力也即弹性体22受到的压力。当弹性体22受到的压力达到设定的压力阈值时，便可以停止加压。

为了实施获得弹性体22的温度，在本申请的一个实施方式中，光伏电池串6焊设备还可以包括：设于所述弹性体22外表面的温度传感器，用于测量所述弹性体22的温度。当弹性体22的温度升温至设定的温度阈值时，便可以停止对弹性体22加热。

本实施例中设有加热装置1和加热加压装置2，加热装置1对电池串6的正面进行预加热，然后加热加装置对电池串6正面进行加压和加热。弹性体22与箱体21形成一个密封的整体，加热加压部使得弹性体22具有一定的温度和压力。弹性部件对电池串6的正面施加压力，避免正面的承载膜出现鼓泡，且由于弹性部件具有弹性，使得电池串6正面的承载膜与电池片63紧密贴合，进而使得正面的承载膜与电池片63之间的低温焊带62与电池片63上的栅线紧密接触，同时弹性部件对电池串6正面进行加热，使得低温焊带62熔融，提升与电池片63上栅线的焊接效果，避免EL(Electroluminescent，电致发光)测试虚焊层压造成低温焊带62位移等问题。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，请参考图2，光伏电池串6焊设备还可以包括：支架7、驱动部件8和升降丝杆9；所述升降丝杆9与所述加热加压装置2、所述驱动部件8连接；所述支架7用于固定所述箱体21；所述驱动部件8用于驱动所述升降丝杆9，以便调整所述加热加压装置2升降。

驱动部件8可以为伺服电机。

由于加热加压装置2对电池串6施加压力并加热，弹性体22需要与电池串6的上表面接触，当加热加压结束时，弹性体22需要与电池串6分开。本实施中通过驱动部件8驱动升降丝杆9，带动箱体21升降运动，从而实现调整弹性体22与电池串6表面的接触情况。本实施方式中可以对弹性体22与电池串6的接触与分开进行自动化调整，非常方便、快捷。

请参考图1，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，光伏电池串6焊设备还可以包括：压具拾取装置10；在电池串6的运送方向上，所述压具拾取装置10位于所述加热装置1和所述加热加压装置2之间。

当加热装置1对电池串6加热时，压具工装5压在电池串6的上表面，当加热加压装置2对电池串6加热时，电池串6的上表面没有压具工装5。当加热装置1的加热完成后，通过压具拾取装置10将电池串6上表面的压具工装5从电池串6上取下来，无需人工操作，节省人力，非常方便。

下面对本申请光伏电池串焊设备进行串焊工艺的过程进行介绍。

请参考图4，传送带步进1次，分别放置1次第一承载膜，牵引敷设低温焊带1次，放置晶硅电池片1次，放置第二承载膜1次和放置压具工装1次。当传送带步进第2次(偶数次)时，加热装置对电池串进行隔空加热，加热加压装置中的箱体下移与第二承载膜表面接触并进行加压和加热，其中，加热加压装置进行加压加热前取走电池串上表面的压具工装。焊接底板处于一直加热的状态，对电池串下表面的第一承载膜和低温焊带进行加热。

本申请还提供一种基于上述所述的光伏电池串焊设备的光伏电池串焊方法，包括：

步骤S101：将电池片传输至加热装置下方，所述电池片正面放置有焊带与预固定胶膜，所述预固定胶膜在加热装置的作用下将焊带预固定在电池片的正表面；

步骤S102：将流经所述加热装置的电池片传输至加热加压装置的下方，所述加热加压装置向下移动，所述加热加压装置中的弹性体与所述电池片正面的预固定胶膜接触，抚平所述预固定胶膜。

电池片在加热装置下时，电池片的表面是有压具工装的，压具工装未覆盖的部分、预固定胶膜边缘部分可能出现预固定不佳、收缩褶皱等，继续往后流经通过加热加压装置直接对预固定胶膜进行抚平，减小后续转移、排版直至层压过程可能出现的异常不良。

本实施例中串焊方法，加热装置对电池串的正面进行预加热，然后加热加装置对电池串正面进行加压和加热。弹性体与箱体形成一个密封的整体，加热加压部使得弹性体具有一定的温度和压力。弹性部件对电池串的正面施加压力，避免正面的承载膜出现鼓泡，且由于弹性部件具有弹性，使得电池串正面的承载膜与电池片紧密贴合，进而使得正面的承载膜与电池片之间的低温焊带与电池片上的栅线紧密接触，同时弹性部件对电池串正面进行加热，使得低温焊带熔融，提升与电池片上栅线的焊接效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的光伏电池串焊设备和串焊方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种光伏电池串焊设备，其特征在于，包括加热装置和加热加压装置；所述加热装置用于对电池串的正面预加热；所述加热加压装置用于对电池串的正面加压和加热；

在电池串的运送方向上，所述加热加压装置位于所述加热装置的下游；

所述加热加压装置包括具有开口的箱体、弹性体和加热加压部；所述加热加压部用于对所述弹性体加热并向所述弹性体施加压力；所述弹性体位于所述箱体的开口并与所述箱体密封，所述弹性体用于与电池串的正面接触。

2.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，所述加热加压部包括液体导热介质，所述箱体设有进液口。

3.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，所述加热加压部包括加热体和充气装置；

所述加热体位于所述箱体内；

所述箱体设有进气口，所述充气装置与所述进气口连接，向所述箱体内通入气体。

4.如权利要求3所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，所述加热体包括红外加热灯管、电阻丝加热管、云母辐射加热板、面阵激光加热器中的至少一种。

5.如权利要求3所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，所述加热体均匀分布在所述箱体内。

6.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，还包括：支架、驱动部件和升降丝杆；所述升降丝杆与所述加热加压装置、所述驱动部件连接；

所述支架用于固定所述箱体；所述驱动部件用于驱动所述升降丝杆，以便调整所述加热加压装置升降。

7.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，还包括：设于所述箱体内的压力传感器，用于测量所述箱体内的压力。

8.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，还包括：设于所述弹性体外表面的温度传感器，用于测量所述弹性体的温度。

9.如权利要求1所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，所述弹性体的材料包括硅胶或橡胶。

10.如权利要求1至9任一项所述的光伏电池串焊设备，其特征在于，还包括：压具拾取装置；

在电池串的运送方向上，所述压具拾取装置位于所述加热装置和所述加热加压装置之间。

11.一种基于如权利要求1所述的光伏电池串焊设备的光伏电池串焊方法，其特征在于，包括：

将电池片传输至加热装置下方，所述电池片正面放置有焊带与预固定胶膜，所述预固定胶膜在加热装置的作用下将焊带预固定在电池片的正表面；

将流经所述加热装置的电池片传输至加热加压装置的下方，所述加热加压装置向下移动，所述加热加压装置中的弹性体与所述电池片正面的预固定胶膜接触，抚平所述预固定胶膜。