CN210321174U - 电池片加工炉体设备 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种电池片加工炉体设备，属于电池片生产技术领域。该设备包括至少一个炉膛，炉膛内包括红外加热管、加热部和温度传感器，其中：红外加热管设置在炉膛内的上壁和/或下壁；加热部设置在炉膛内的侧壁、上壁或下壁，温度传感器设置在炉膛内壁，温度传感器用于感应炉膛内的温度，加热部的加热功率被设置为可调。本申请通过在炉膛内壁设置加热部，利用加热部控制炉膛内的温度，避免对红外加热管功率的频繁调整，保证红外加热管可以在设定的预定功率下工作，进而可以避免因红外加热管功率调整造成的对电池片温度曲线的影响。

Description

电池片加工炉体设备

技术领域

本实用新型属于电池片生产技术领域，涉及一种电池片加工炉体设备。

背景技术

对于太阳能电池片生产工艺中，烧结炉和光注退火炉是不可缺少的设备，绝大部分烧结炉和光注退火炉的加热元件采用红外加热管，红外加热管的红外线直接辐射到电池片。

炉膛的温度采用闭环控制，炉膛内设有一个热电偶和红外加热管。通过热电偶反馈炉膛温度来调节红外加热管的输出功率，进行炉膛温度闭环控制，保证炉膛的实际温度等于设定温度。由于受周边环境和其它因素的影响，炉膛温度会产生变化，为保证炉膛实际温度等于设定温度，调节器会不断改变红外加热管的输出功率来满足控制温度的需要。因此炉子在相同的温度设定时，在不同的时间和不同的工况下，红外线加热管的输出功率是不同的。

对于炉内生产的电池片来说，要求电池片必须严格按照工艺温度曲线升温和降温，为了保证电池片产品质量，相同批次的电池片温度曲线必须保持一致。而红外线加热管的输出功率的波动，对电池片温度曲线的影响较大。

实用新型内容

为了解决相关技术中因为了保证炉膛内温度而不断调整红外线加热管时，导致红外线加热管的输出功率波动，对电池片温度曲线的影响较大的问题，本申请提供了一种电池片加工炉体设备及电池片加工方法，所述技术方案如下：

本申请提供的电池片加工炉体设备包括至少一个炉膛，炉膛内包括红外加热管、加热部和温度传感器，其中：红外加热管设置在炉膛内的上壁和/或下壁；加热部设置在炉膛内的侧壁、上壁和下壁的至少一种上，温度传感器设置在炉膛内壁，温度传感器用于感应炉膛内的温度，加热部的加热功率被设置为可调。

通过在炉膛内壁设置加热部，利用加热部控制炉膛内的温度，避免对红外加热管功率的频繁调整，保证红外加热管可以在设定的预定功率下工作，进而可以避免因红外加热管功率调整造成的对电池片温度曲线的影响。

可选的，电池片加工炉体设备可以为烧结炉或光注退火炉。

可选的，该电池片加工炉体设备还包括输送装置，输送装置用于输送电池片的部分设置在炉膛内，用于输送待加工的电池片。通过设置输送装置向炉膛内提供加工的电池片，保证电池片的自动上料和自动出料，保证电池片加工的自动化，提高生产效率。

可选的，炉膛内的第一侧壁和第二侧壁上贴附有加热部，第一侧壁和第二侧壁位于输送装置输送方向的两侧。通过在输送装置输送方向两侧的侧壁上贴附加热部，实现对输送的电池片的均衡且持续的加热。

可选的，炉膛内的第一侧壁上下分别贴附有至少一组第一加热部和第二加热部，炉膛内的第二侧壁上下分别贴附有至少一组第三加热部和第四加热部，至少一组上下贴附的第一加热部和第二加热部之间设置温度传感器。

通过在一侧侧壁的两个加热部之间设置温度传感器，可以较为准确地感应到电池片所在位置的温度。

可选的，第一加热部、第二加热部、第三加热部和第四加热部均为n个，n为大于0的自然数。

可选的，第一加热部和第三加热部对称设置，第二加热部和第四加热部对称设置。通过将第一加热部和第三加热部对称设置，第二加热部和第四加热部对称设置，可以保证对电池片的加热的均衡度，避免一侧加热温度高、另一侧加热温度低而造成电池片不符合加工标准。

可选的，第一加热部、第二加热部、第三加热部和第四加热部的规格相同。通过将第一加热部、第二加热部、第三加热部和第四加热部的规格相同，保证对炉膛内电池片加热的均衡性。

可选的，红外加热管包括两组，第一组红外加热管位于炉膛内的上壁，第二组红外加热管位于炉膛内的下壁，第一组红外加热管和第二组红外加热管上下对称设置。

上下两组红外加热管对称设置，实现对电池片正反面照射加热。

可选的，上述加热部为加热板或加热管，温度传感器为热电偶。进一步的，加热板为陶瓷加热板，加热管为陶瓷加热管。。

可选的，该电池片加工炉体设备还包括温度调节器，温度传感器和加热部均与温度调节器电性连接；温度传感器将感应到的炉膛内的温度发送给温度调节器；温度调节器根据温度传感器感应的温度以及预设的炉膛内的温度，调整加热部的加热功率。通过设置温度调节器，可以实现对加热部的自动调控，避免人为操作造成的温度调整滞后等情况。

可选的，红外加热管与温度调节器电性连接，温度调节器控制红外加热管在恒定功率下工作。通过将温度调节器与红外加热管电性连接，可以控制红外加热管在恒定功率下进行工作。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本申请一个实施例中提供的电池片加工炉体设备的截面图；

图2是本申请一个实施例中提供的电池片加工炉体设备的侧视图。

其中，附图标记如下：

10、炉膛；11、上壁；12、下壁；13、第一侧壁；14、第二侧壁；21、第一组红外加热管；22、第二组红外加热管；31、第一加热部；32、第二加热部；33、第三加热部；34、第四加热部；40、温度传感器；50、输送带；60、电池片。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

物体的传热过程分为三种基本传热模式，即:热传导、热对流和热辐射，电池片在炉膛里的传热模式主要是，一部分是炉膛温度对电池片的热对流传热，另一部分是红外加热管对电池片的热辐射传热。红外线加热是利用电磁辐射热传原理，以直接方式传热而达到加热物体的目的，它的加热效果取决于被加热物体的吸收程度，吸收率越高红外线辐射加热效果越好。

在实际的研发和试验过程中，本申请的研发人员经过大量的试验验证发现：炉膛内的电池片加热升温主要是由红外辐射产生的，红外加热管输出功率的波动引起电池片吸收红外能量的波动，进而导致电池片上温度曲线变化。

目前市场上的烧结炉和光注退火炉的炉膛每个区域均设置一套温控系统，主要用于调节炉膛温度，红外加热管的输出功率是波动的，对电池片的温度曲线影响较大。

根据目前本申请的研发团队生产的样机炉测试下来，电池片温度曲线稳定性和重复性不太好。因此，本申请的研发人员经过大量实验得出如下结论：红外加热管的辐射功率随着炉膛温度调节无法固定在一个恒定的功率，因此电池片吸收的红外能量波动，引起温度曲线不稳定。

基于上述验证结论，本申请提供了一种可以在维持炉膛内温度稳定的情况下，仍旧可以保证电池片温度曲线稳定的电池片加工炉体设备。下面结合图1-图2对本申请提供的电池片加工炉体设备进行举例说明。

图1是本申请一个实施例中提供的电池片加工炉体设备的截面图，图2是本申请一个实施例中提供的电池片加工炉体设备的侧视图，该电池片加工炉体设备包括至少一个炉膛10，炉膛10内包括红外加热管、加热部和温度传感器40。

红外加热管设置在炉膛10内的上壁11和/或炉膛10内的下壁12；加热部设置在炉膛10内的侧壁、上壁和下壁的至少一种上，温度传感器40设置在炉膛10内壁，温度传感器40用于感应炉膛10内的温度，加热部的加热功率被设置为可调。

这里的加热部可以为陶瓷加热板，比如陶瓷加热板、陶瓷加热管或其他类型的加热元件，也可以为加热管。实验表明，当加热部采用陶瓷加热管时，通过可以将陶瓷加热管设置在炉膛10内的下壁12上，加热效果更好。

这里的温度传感器40可以为热电偶，热电偶可以较为灵敏地感知到所在位置处的温度，也可以为其他类型的温度传感器。本申请中不对加热部和温度传感器的具体类型进行限定。。

本申请中的电池片60加工炉体设备可以为烧结炉或光注退火炉。

在实际应用中，可以在炉膛10内的上壁11上设置红外加热管，也可以在炉膛10内的下壁12上设置红外加热管，还可以在炉膛10内的上壁11和下壁12均设置红外加热管。

在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，红外加热管包括两组，第一组红外加热管21位于炉膛10内的上壁11，第二组红外加热管22位于炉膛10内的下壁12，第一组红外加热管21和第二组红外加热管22上下对称设置。通过将上下两组红外加热管对称设置，实现对电池片60正反面照射加热。

每组红外加热管的数量相同，且每组红外加热管中的各个红外加热管等间距排布。这样，可以保证红外加热管对电池片60的恒定均衡加热。

可选的，该电池片60加工炉体设备还包括输送装置，输送装置用于输送电池片60的部分设置在炉膛10内，用于输送待加工的电池片60。通常来讲，输送装置的输送带50需要设置在炉膛10内，可以理解为，输送带50需要在炉膛10内运输电池片60。可选的，为了保证输送带50对高温的适应性，可以将输送带50设置为耐高温的钢化带。

本申请中通过设置输送装置向炉膛10内提供待加工的电池片60，保证电池片60的自动上料和自动出料，保证电池片60加工的自动化，提高生产效率。

在一种可能的实现方式中，炉膛10内的第一侧壁13和第二侧壁14上贴附有加热部，第一侧壁13和第二侧壁14位于输送装置输送方向的两侧。通过在输送装置输送方向两侧的侧壁上贴附加热部，实现对输送的电池片60的均衡且持续的加热。

在实际实现时，为了可以在炉膛10的侧壁上安装温度传感器40，且为了能更准确的探测到电池片60位置处的温度，通常需要将温度传感器40设置在炉膛10内侧壁且最靠近输送带50的位置，此时，为了保证两个侧壁上加热部可以对称的为电池片60加热，需要将两个炉内侧壁上的加热部分开一定间隙，该间隙用于安装温度传感器40。

也就是说，炉膛10内的第一侧壁13上下分别贴附有至少一组第一加热部31和第二加热部32，炉膛10内的第二侧壁14上下分别贴附有至少一组第三加热部33和第四加热部34，至少一组上下贴附的第一加热部31和第二加热部32之间设置温度传感器40。这样，通过在一侧侧壁的两个加热部之间设置温度传感器40，可以较为准确地感应到电池片60所在位置的温度。

可选的，第一加热部31、第二加热部32、第三加热部33和第四加热部34均为n个，n为大于0的自然数。也就是说，可以根据炉膛的长度、炉膛内的加热长度以及加热部的长度等因素设置加热部的数量。

可选的，第一加热部31和第三加热部33对称设置，第二加热部32和第四加热部34对称设置。通过将第一加热部31和第三加热部33对称设置，第二加热部32和第四加热部34对称设置，可以保证对电池片60的加热的均衡度，避免一侧加热温度高、另一侧加热温度低而造成电池片60不符合加工标准。

进一步的，第一加热部31、第二加热部32、第三加热部33和第四加热部34的规格相同。通过将第一加热部31、第二加热部32、第三加热部33和第四加热部34的规格相同，保证对炉膛10内电池片60加热的均衡性。

在实际应用中，为了实现对温度传感器40功率的自动调节，本申请提供的电池片60加工炉体设备还可以包括温度调节器，温度传感器40和加热部均与温度调节器电性连接。

在实际工作时，温度传感器40将感应到的炉膛内的温度发送给温度调节器；温度调节器根据温度传感器40感应的温度以及预设的炉膛内的温度，调整加热部的加热功率。比如，温度传感器40感应的温度低于预设的炉膛内的温度时，调高加热部的加热功率；还比如，温度传感器40感应的温度高于预设的炉膛内的温度时，调低加热部的加热功率。

这样，本申请通过设置温度调节器，可以实现对加热部的自动调控，避免人为操作造成的温度调整滞后等情况。

可选的，红外加热管与温度调节器电性连接，温度调节器控制红外加热管在恒定功率下工作。通过将温度调节器与红外加热管电性连接，可以控制红外加热管在恒定功率下进行工作。

本申请提供电池片加工炉体设备在工作时，控制红外加热管在恒定功率下工作；获取温度传感器40感应到的电池片所在位置处的温度；根据温度传感器40感应的温度以及预设的炉膛内的温度，调整加热部的加热功率。

这里红外加热管的恒定功率可以根据实际待处理的电池片的类型(N型和P型)来设定。预设的炉膛内的温度也可以根据实际待处理的电池片的类型(N型和P型)来设定。

在实际应用中，可以通过温度调节器，控制红外加热管在恒定功率下工作。温度调节器在获取到温度传感器40感应到的电池片所在位置处的温度后，根据温度传感器40感应的温度以及预设的炉膛内的温度，调整各个加热部的加热功率。一般来讲，各个加热部的加热功率均被同步同量调整。

这样，通过将红外加热管设置在恒定功率下工作，控制加热部的加热功率稳定炉膛内的温度，避免对红外加热管功率的频繁调整，保证红外加热管可以在设定的预定功率下工作，进而可以避免因红外加热管功率调整造成的对电池片温度曲线的影响。

综上所述，本申请提供的电池片加工炉体设备，通过在炉膛内壁设置加热部，利用加热部控制炉膛内的温度，避免对红外加热管功率的频繁调整，保证红外加热管可以在设定的预定功率下工作，进而可以避免因红外加热管功率调整造成的对电池片温度曲线的影响。

本领域技术人员在考虑说明书及实践，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未涉及的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电池片加工炉体设备，其特征在于，所述电池片加工炉体设备包括至少一个炉膛，所述炉膛内包括红外加热管、加热部和温度传感器，其中：

所述红外加热管设置在所述炉膛内的上壁和/或下壁；

所述加热部设置在所述炉膛内的侧壁、上壁和下壁的至少一种上，所述温度传感器设置在所述炉膛内壁，所述温度传感器用于感应所述炉膛内的温度。

2.根据权利要求1所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述电池片加工炉体设备还包括输送装置，所述输送装置用于输送电池片的部分设置在所述炉膛内，用于输送待加工的电池片。

3.根据权利要求2所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述炉膛内的第一侧壁和第二侧壁上贴附有所述加热部，所述第一侧壁和所述第二侧壁位于所述输送装置输送方向的两侧。

4.根据权利要求3所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述炉膛内的第一侧壁上下分别贴附有至少一组第一加热部和第二加热部，所述炉膛内的第二侧壁上下分别贴附有至少一组第三加热部和第四加热部，所述第一加热部和所述第二加热部之间设置所述温度传感器。

5.根据权利要求4所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述第一加热部和所述第三加热部对称设置，所述第二加热部和所述第四加热部对称设置。

6.根据权利要求4所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述第一加热部、所述第二加热部、所述第三加热部和所述第四加热部的规格相同。

7.根据权利要求1所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述红外加热管包括两组，第一组红外加热管位于所述炉膛内的上壁，第二组红外加热管位于所述炉膛内的下壁，所述第一组红外加热管和所述第二组红外加热管上下对称设置。

8.根据权利要求1所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述加热部为加热板或加热管，所述温度传感器为热电偶。

9.根据权利要求1-8中任一所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述电池片加工炉体设备还包括温度调节器，所述温度传感器和所述加热部均与所述温度调节器电性连接。

10.根据权利要求9所述的电池片加工炉体设备，其特征在于，所述红外加热管与所述温度调节器电性连接，所述温度调节器控制所述红外加热管按照预定功率工作。

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