CN209006864U - 太阳能电池片叠焊焊头、叠焊设备 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池片叠焊焊头、叠焊设备，包括焊头座，还包括设置于所述焊头座上的具有至少一个围圈的高频铜排线圈、至少一个对应设置于所述围圈内的磁芯，所述高频铜排线圈是由多层铜带叠设构成一个整体后弯折而成的，相邻的两个所述铜带之间两两绝缘。由于是高频感应加热，焊头不需接触被焊工件，解决了熔锡对焊头的腐蚀问题；热量由被焊工件内部产生，无须热传导，加热升温迅速,只需要数秒种即可完成焊接；焊头的温度可以低于被焊工件的温度；由于磁芯的存在，加热区域集中在磁芯下方的区域，而工件其余部分上的镀锡并不熔化，因此可以同时加热多个间距很小的焊点，并且大大节省能耗。

Description

太阳能电池片叠焊焊头、叠焊设备

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池片叠焊焊头、叠焊设备。

背景技术

通常是有两种，一种是烙铁焊，还有一种是传统高频感应加热，两者升温较慢，焊点间隔会受到焊头物理结构的限制，且通常一次只能焊接一个点或零部件，焊接效率慢，电损耗大，焊头温度过高，且熔锡会对焊头腐蚀，寿命较短。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片叠焊焊头。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能电池片叠焊焊头，包括焊头座，还包括设置于所述焊头座上的具有至少一个围圈的高频铜排线圈、至少一个对应设置于所述围圈内的磁芯，所述高频铜排线圈是由多层铜带叠设构成一个整体后弯折而成的，相邻的两个所述铜带之间两两绝缘。

在某些实施方式中，所述高频铜排线圈包括沿直线延伸的主回路，多个所述围圈由所述主回路的同一侧向外凸出。

在某些实施方式中，所述高频铜排线圈包括依次弯折有多个敞开框的弯折段、沿直线靠在所述弯折段一侧的直线段，所述直线段挡在所述敞开框的开口处，所述敞开框与对应的直线段构成所述围圈。

在某些实施方式中，所述焊头座上开设有收容所述高频铜排线圈的线圈腔，所述高频铜排线圈插在所述线圈腔内，所述焊头座上具有形状对应所述高频铜排线圈的线圈腔开口部，所述线圈腔开口部包括位于相邻两个所述围圈之间的冷气端，所述冷气端上开设有连接冷气用于给焊接处降温的冷气通道。

在某些实施方式中，所述焊头座上开设有多条连接冷气的降温通道，所述降温通道穿透所述焊头座。

在某些实施方式中，所述焊头座上开设有至少一个用于抽取焊接烟雾的抽气通道。

在某些实施方式中，所述焊头座上安装有用于控制所述高频铜排线圈不工作的热电偶保护传感器。

在某些实施方式中，所述高频铜排线圈与所述磁芯通过耐高温胶封装在所述焊头座内。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片叠焊设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能电池片叠焊设备，包含有以上任意一项方案的所述的太阳能电池片叠焊焊头，还包括固定于机架上的基座，所述焊头座设置于所述基座上。

在某些实施方式中，所述焊头座通过升降机构能够升降地设置在所述基座上。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型涉及一种光伏组件生产过程中，电池串互联条和汇流条自动焊接用的太阳能电池片叠焊焊头、叠焊设备。该焊头采用高频电磁感应加热的方法对工件进行加热升温，在高频铜排线圈上施加一个高频交流电流，电流产生的高频磁场进过磁芯的放大作用到需要被焊接的汇流条上，汇流条产生感应电涡流发热，使其表面的镀锡层熔化，从而完成与互联条的焊接，由于是高频感应加热，焊头不需接触被焊工件，解决了熔锡对焊头的腐蚀问题；热量由被焊工件内部产生，无须热传导，加热升温迅速,只需要数秒种即可完成焊接；焊头的温度可以低于被焊工件的温度；由于磁芯的存在，加热区域集中在磁芯下方的区域，而工件其余部分上的镀锡并不熔化，因此可以同时加热多个间距很小的焊点，并且大大节省能耗，相比传统焊接方式效率大大提高；由于趋肤效应，汇流条只有从表面至约0.2mm深度会发热，符合熔化表面锡镀层的要求并降低了能耗。

附图说明

附图1为太阳能电池片叠焊焊头立体示意图（实施例一）；

附图2为高频铜排线圈立体示意图一；

附图3为高频铜排线圈立体示意图二；

附图4为太阳能电池片叠焊焊头立体示意图（实施例二）；

附图5为附图4中高频铜排线圈立体示意图；

其中: 1、焊头座；11、冷气端；12、冷气通道；13、降温通道；14、抽气通道；2、高频铜排线圈；S、铜带；21、弯折段；211、敞开框；22、直线段；200、围圈；3、磁芯；4、热电偶保护传感器；5、升降机构。

具体实施方式

一种具有太阳能电池片叠焊焊头的太阳能电池片叠焊设备，还包括固定于机架上的基座，焊头座1通过升降机构5能够升降地设置在基座上。

实施例一：如附图1-3所示，一种太阳能电池片叠焊焊头，包括焊头座1，还包括设置于焊头座1上的具有多个围圈200的高频铜排线圈2、多个一一对应设置于围圈200内的磁芯3，高频铜排线圈2、与其围圈200是由多层铜带S叠设构成一个整体后弯折而成的，相邻的两个铜带S之间两两绝缘。作为核心部件的高频铜排线圈，其结构如图2，是由多层叠设在一起的铜带弯折而成，铜带间必须两两绝缘才能克服趋肤效应，通过数百安培的高频电流。

如附图2、3所示，高频铜排线圈2包括沿直线延伸的主回路，多个围圈200由主回路的同一侧向外凸出，换种表述，即高频铜排线圈2包括依次弯折有多个呈几字形弯折的敞开框211的弯折段21、沿直线靠在弯折段21一侧的直线段22，直线段22挡在敞开框211的开口处形成闭合回路，敞开框211与对应的直线段22构成围圈200。围圈200是放磁芯的位置，提高磁耦合系数。而高频铜排线圈2两个末端的通孔用来与谐振电容串联。高频铜排线圈2特有的环绕磁芯的弯曲回路设计使磁芯的利用效率提高20%，而磁芯的使用使得高频电流可以大大减小，降低了高频铜排线圈2的横截面要求,并降低电耗。

本实用新型涉及一种光伏组件生产过程中，电池串互联条和汇流条自动焊接用的焊头。该焊头采用高频电磁感应加热的方法对工件进行加热升温。其原理为：在高频铜排线圈2上施加一个高频交流电流，电流产生的高频磁场进过磁芯的放大作用到需要被焊接的汇流条上，汇流条铜带产生感应电涡流发热，使其表面的镀锡层熔化，从而完成与互联条的焊接。

其优点在于：1.由于是高频感应加热，焊头可以不接触被焊工件，解决了熔锡对焊头的腐蚀问题。2. 热量由被焊工件内部产生，无须热传导，加热升温迅速,只需要数秒种即可完成焊接。同时焊头的温度可以低于被焊工件的温度。3. 由于磁芯的存在，加热区域集中在磁芯下方的区域，而工件其余部分上的镀锡并不熔化，因此可以同时加热多个间距很小的焊点，并且大大节省能耗，相比传统焊接方式效率大大提高。4. 由于趋肤效应，工件汇流条只有从表面至约0.2mm深度会发热，符合熔化表面锡镀层的要求并降低了能耗。

焊头座1上开设有收容高频铜排线圈2的线圈腔，高频铜排线圈2插在线圈腔内，焊头座1上具有形状对应高频铜排线圈2的线圈腔开口部，线圈腔开口部包括位于相邻两个围圈200之间的冷气端11，冷气端11上开设有连接冷气用于给焊接处降温的冷气通道12，当焊接完后，冷气喷射使得电焊容液快速凝固。

焊头座1上开设有多条连接冷气的降温通道13，降温通道13穿透焊头座1。冷气通过多个长深孔回路降温通道13后喷出，用来给焊头本体降温。

焊头座1上开设有至少一个用于抽取焊接烟雾的抽气通道14。用于抽走焊接产生的助焊剂烟雾。

焊头座1上安装有用于控制高频铜排线圈2不工作的热电偶保护传感器4。用以防止焊头本体温度过高。

高频铜排线圈2与磁芯3通过耐高温胶封装在焊头座1内。

焊头加热的原理在于在线圈上加一个高频交变电压，当频率接近焊头的本征振荡频率时，谐振电流成倍数放大，当焊头靠近被加热工件，产生电磁耦合效应，谐振能量被输出到工件上，将工件加热。其工作流程为:1.焊头接近工件；2.通高频电流加热工件,同时吸烟口抽走焊接产生的助焊剂烟雾；3. 镀锡层熔化后停止通电，冷却口吹气冷却工件；4. 焊头离开工件，焊接完成。

本实用新型结构相比于传统的烙铁焊接或传统高频感应加热的优势在于，一个焊头可以同时焊多个焊点，焊点间隔突破了焊头物理结构的限制，有利于向密栅方向发展密栅是一个电池上有12或更多的互联条，焊点间隔在13mm或更小，并且提高了焊接效率。

实施例二，焊接不同的产品需要不同的焊头，如附图4、5所示，汇流条搭接焊成L形汇流条。此时磁芯和铜排的形状需要重新设计。基本功能类似。此单点高频感应焊头，但相比传统的热传导或热风焊接方式同样具有前述的优点。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片叠焊焊头，包括焊头座（1），其特征在于：还包括设置于所述焊头座（1）上的具有至少一个围圈（200）的高频铜排线圈（2）、至少一个对应设置于所述围圈（200）内的磁芯（3），所述高频铜排线圈（2）是由多层铜带（S）叠设构成一个整体后弯折而成的，相邻的两个所述铜带（S）之间两两绝缘。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述高频铜排线圈（2）包括沿直线延伸的主回路，多个所述围圈（200）由所述主回路的同一侧向外凸出。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在弯有于：所述高频铜排线圈（2）包括依次弯折有多个敞开框（211）的弯折段（21）、沿直线靠在所述弯折段（21）一侧的直线段（22），所述直线段（22）挡在所述敞开框（211）的开口处，所述敞开框（211）与对应的直线段（22）构成所述围圈（200）。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述焊头座（1）上开设有收容所述高频铜排线圈（2）的线圈腔，所述高频铜排线圈（2）插在所述线圈腔内，所述焊头座（1）上具有形状对应所述高频铜排线圈（2）的线圈腔开口部，所述线圈腔开口部包括位于相邻两个所述围圈（200）之间的冷气端（11），所述冷气端（11）上开设有连接冷气用于给焊接处降温的冷气通道（12）。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述焊头座（1）上开设有多条连接冷气的降温通道（13），所述降温通道（13）穿透所述焊头座（1）。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述焊头座（1）上开设有至少一个用于抽取焊接烟雾的抽气通道（14）。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述焊头座（1）上安装有用于控制所述高频铜排线圈（2）不工作的热电偶保护传感器（4）。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池片叠焊焊头，其特征在于：所述高频铜排线圈（2）与所述磁芯（3）通过耐高温胶封装在所述焊头座（1）内。

9.一种包含有权利要求1-8之间任意一项所述的太阳能电池片叠焊焊头的太阳能电池片叠焊设备，其特征在于：还包括固定于机架上的基座，所述焊头座（1）设置于所述基座上。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池片叠焊设备，其特征在于：所述焊头座（1）通过升降机构（5）能够升降地设置在所述基座上。