CN209021386U - 多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置 - Google Patents

多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置 Download PDF

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蔡霞
倪志春
陈成锦
陈恒磊
曹海波
柯坡
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Shandong Tenghui New Energy Technology Co.,Ltd.
Suzhou Talesun Solar Technologies Co Ltd
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Abstract

本实用新型公开了一种多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，包括用于对电池片下方的焊带进行定位的下定位机构和用于对电池片上方的焊带进行定位的上定位机构，下定位机构包括位于下分体镂空导槽的槽口正下方的下顶针、用于使下顶针上下移动而调节其高度的高度调节单元、驱动高度调节单元动作的伺服电机，下顶针的上端面具有下凹的且能够对焊带形成限位的第一限位槽；上定位机构包括位于电池片正面焊点上方的上顶针，上顶针的下端面具有上凹的且能够对焊带形成限位的第二限位槽。本实用新型主要利用焊带导槽及上下顶针压附固定进行焊接，有效解决多主栅晶硅电池正面焊接偏移和背面焊接拉力不足等问题，从而解决多主栅电池难以批量生产问题。

Description

多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置
技术领域
本实用新型涉及一种多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置。
背景技术
随着光伏产业的快速发展，对太阳能电池及封装的光伏组件效率要求越来越高、加工制作成本要求越来越低，户外使用寿命要求越来越长。常规太阳能光伏组件使用4主栅晶硅电池或5主栅晶硅电池通过主栅线银浆与锡包铜焊带互联封装光伏组件，常规锡包铜焊带横截面一般都是矩形形状且通常宽度为0.9～1.2mm，太阳电池自动串焊机通过对大宽度、大截面的锡包铜焊带进行自动抚平、拉伸、裁切、铺设定位、化锡焊接等工序完成自动焊接。在此尺寸下目前太阳电池自动串焊机技术水平可以对焊带及晶硅电池进行高精度定位与焊接，因为锡包铜焊带宽度一定且横截面呈现扁平状，铺设完在与电池共同传递中并辅助晶硅电池吸附和焊带压附等装置发生位移的几率非常小。
但对于多主栅电池（一般主栅数量为10～20根，主流主栅数量为12根）使用直径0.3～0.5mm直径的锡包圆铜丝焊带焊接。因为太阳晶硅电池的铝背场与背银形成约25um高度差，如图1所示，而多主栅晶硅电池为了节省印刷浆料提高电池效率，背面电极一般均是做成焊点，尺寸很小，锡包圆铜丝焊带当与多主栅晶硅电池焊接时由于高度差问题，锡包圆铜丝焊带易悬空无法与背面焊点电极银浆接触。另外，其次锡包圆铜丝焊带截面尺寸小且是圆形结构，在常规接触方式下焊接非常容易发生移位，对定位要求极高。因此，使用现有的自动串焊机定位及焊接原理很难完成多主栅电池自动焊接。通常多主栅晶硅电池焊接表现的不良主要有背面无法焊接或焊接拉力低，不满足标准要求；正面焊接偏移影响外观及发电效率。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，包括用于对电池片下方的焊带进行定位的下定位机构和用于对电池片上方的焊带进行定位的上定位机构，
下定位机构包括位于下分体镂空导槽的槽口正下方的下顶针、用于使下顶针上下移动而调节其高度的高度调节单元、驱动高度调节单元动作的伺服电机，下顶针的上端面具有下凹的且能够对焊带形成限位的第一限位槽；
上定位机构包括位于电池片正面焊点上方的上顶针，上顶针的下端面具有上凹的且能够对焊带形成限位的第二限位槽。
进一步地，第一限位槽和第二限位槽均为圆弧形。
进一步地，上顶针和下顶针均采用陶瓷材料。
进一步地，高度调节单元的上端与下顶针的下端相连接，高度调节单元的下端与伺服电机相连接。
进一步地，电池片下方的焊带被定位于电池片的背面焊点的正下方；电池片上方的焊带被定位于电池片的正面焊点的正上方。
进一步地，电池片下方的焊带位于下分体镂空导槽的槽口内。
进一步地，下分体镂空导槽上设置有位置对应电池片的铝背场并对其进行吸附定位的若干个负压吸附孔。
进一步地，焊带为锡包圆铜丝焊带。
由于采用上述技术方案，本实用新型多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，相较现有技术，具有以下优点：主要利用焊带导槽及上下顶针压附固定接触方式进行焊接，此方式可以有效解决多主栅晶硅电池正面焊接偏移和背面焊接拉力不足等问题，尤其是解决10栅以上数量的晶硅电池焊接问题；从而解决多主栅电池难以批量生产的问题，最终使得封装成本低、发电效率高、户外使用可靠性强的光伏组件大规模批量生产，提升光伏发电在总的能源中使用占比。
附图说明
附图1为背景技术中太阳能电片的铝背场与背面电极之间高度差结构示意图；
附图2为本实用新型多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置的结构示意图。
图中标号为：
101、铝背场；102、背面电极；103、硅片；
200、电池片；201、铝背场；202、背面焊点；203、正面焊点；
300、焊带；
401、下顶针；4011、第一限位槽；402、高度调节单元；403、伺服电机；404、上顶针；4041、第二限位槽；405、下分体镂空导槽；4051、槽口；406、负压吸附孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
从附图2的结构示意图可以看出，本实施例中的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，包括用于对电池片200下方的焊带300进行定位的下定位机构和用于对电池片200上方的焊带进行定位的上定位机构。
下定位机构包括位于下分体镂空导槽405的槽口4051正下方的下顶针401、用于使下顶针401上下移动而调节其高度的高度调节单元402、驱动高度调节单元402动作的伺服电机403，下顶针401的上端面具有下凹的且能够对焊带形成限位的第一限位槽4011。
上定位机构包括位于电池片正面焊点上方的上顶针404，上顶针404的下端面具有上凹的且能够对焊带形成限位的第二限位槽4041。
由于焊带300为锡包圆铜丝焊带，所以优选地，第一限位槽4011和第二限位槽4041均为圆弧形。上述的槽口4051的内表面为圆弧面。
在一种更为优选的实施方案中，上顶针404和下顶针401均采用陶瓷材料。
具体地，高度调节单元402的上端与下顶针401的下端相连接，高度调节单元402的下端与伺服电机403相连接。高度调节电源402在进行高度调节时，根据焊接效果进行具体高度的设定。
具体地，上顶针404在对焊带进行压附定位时，压附力度取决于上顶针404自身重量，重量大小根据焊接效果选定。
具体地，电池片200下方的焊带位于下分体镂空导槽405的槽口4051内，并且被定位于电池片200的背面焊点202的正下方；电池片200上方的焊带被定位于电池片200的正面焊点203的正上方。
在一种更为优选的实施方案中，下分体镂空导槽405相邻焊接机的焊接平台设置，下分体镂空导槽405上设置有位置对应电池片200的铝背场201并对其进行吸附定位的若干个负压吸附孔406。
本实施例还给出了一种利用上述多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置的焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、多主栅晶硅电池拆包后摆放在用于电池片承载的料盒中，，放片数量和方向按照料盒要求规定操作，以免造成电池破碎。
步骤二、承载电池片的料盒通过驱动机构带动升降平台进行电池供给，单片电池片首先需进行外观检测，对外观不合格的电池片自动进行剔除并将合格的电池片传递给下一个工位。
步骤三、焊带300通过放丝机构进行供给，经过焊带抚平、拉伸、助焊剂浸泡及在既定位置进行裁切并通过焊带牵引夹钳准确放置在下分体镂空导槽405的槽口4051中，并定位，槽口4051位于电池片200的背面焊点202的正下方。
步骤四、经外观检验合格的电池片通过高精度4轴机器手高精度地放置在与下分体镂空导槽405相邻的焊接平台上，通过位于电池片200的铝背场201下方的负压吸附孔406来对电池片200进行吸附定位，控制电池片200位置。
步骤五、焊带300通过放丝机构进行供给，经过焊带抚平、拉伸、助焊剂浸泡及在既定位置进行裁切并通过焊带牵引夹钳准确放置在电池片200的正面焊点203上，在焊带牵引夹钳释放焊带动作完成后，焊带300被定位。
步骤六、焊带300在压附固定接触方式下对电池片进行高温焊接，焊接的热源为红外辐射或电磁感应，电池片与电池片通过焊带互联后形成一定尺寸规格的电池串。
本多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，主要利用焊带导槽及上下顶针压附固定接触方式进行焊接，此方式可以有效解决多主栅晶硅电池正面焊接偏移和背面焊接拉力不足等问题，尤其是解决10栅以上数量的晶硅电池焊接问题；从而解决多主栅电池难以批量生产的问题，最终使得封装成本低、发电效率高、户外使用可靠性强的光伏组件大规模批量生产，提升光伏发电在总的能源中使用占比。
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 (8)

1.一种多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：包括用于对电池片（200）下方的焊带（300）进行定位的下定位机构和用于对所述电池片（200）上方的焊带进行定位的上定位机构，
所述的下定位机构包括位于下分体镂空导槽（405）的槽口（4051）正下方的下顶针（401）、用于使所述下顶针（401）上下移动而调节其高度的高度调节单元（402）、驱动所述高度调节单元（402）动作的伺服电机（403），所述下顶针（401）的上端面具有下凹的且能够对焊带形成限位的第一限位槽（4011）；
所述的上定位机构包括位于所述电池片正面焊点上方的上顶针（404），所述上顶针（404）的下端面具有上凹的且能够对焊带形成限位的第二限位槽（4041）。
2.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的第一限位槽（4011）和第二限位槽（4041）均为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的上顶针（404）和下顶针（401）均采用陶瓷材料。
4.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述高度调节单元（402）的上端与所述下顶针（401）的下端相连接，所述高度调节单元（402）的下端与所述伺服电机（403）相连接。
5.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的电池片（200）下方的焊带被定位于所述电池片（200）的背面焊点（202）的正下方；所述的电池片（200）上方的焊带被定位于所述电池片（200）的正面焊点（203）的正上方。
6.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的电池片（200）下方的焊带（300）位于下分体镂空导槽（405）的槽口（4051）内。
7.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的下分体镂空导槽（405）上设置有位置对应电池片（200）的铝背场（201）并对其进行吸附定位的若干个负压吸附孔（406）。
8.根据权利要求1所述的多主栅晶硅太阳能电池的焊接定位装置，其特征在于：所述的焊带（300）为锡包圆铜丝焊带。
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