CN210837776U - 一种电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池组件，其包括多个并排设置的电池串；在电池串中，相邻电池片之间通过若干串联导线电连接；位于一电池串端部的第一电池片正面的串联导线的排线方向与背面的串联导线的排线方向相互垂直；位于相邻电池串端部的第二电池片正面的串联导线的排线方向与背面的串联导线的排线方向相互垂直；其中，串联导线在电池片上呈以电池片的一条侧边为中心辐射状分布。本实用新型采用辐射状分布的串联导线连接相邻电池片，并通过设置电池串端部电池片的正面和背面串联导线的排线方向，使得在不使用汇流条的情况下，连接相邻电池串，从而提高了电池组件的空间利用率，降低了成本，减少了电流损耗，进而提升了电池组件整体的效率。

Description

一种电池组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种电池组件。

背景技术

随着传统能源的不断消耗及其对环境带来的负面影响日益严重，太阳能作为一种无污染、可再生能源，其开发和利用得到了迅速的发展。

太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，具有外部封装及内部连接，是将能够单独提供直流电输出的太阳能电池片进行连接后，经过严密封装并引出电极，从而得到的组合装置。目前，参照图1，常见的太阳能电池组件包括长方形边框1和封装于边框1中的多个电池片2，多个电池片2之间通过焊带3沿长方形边框1的长边方向相互连接，形成电池串4，每个电池串4的端部与汇流条5相互连接，从而将电池串4中每个电池片2生成的电流传输至对应的汇流条5中，进一步将电流导出太阳能电池组件。

但是，目前方案中，太阳能电池组件中每一个电池串对应设置一组汇流条，而且汇流条通常具有较大的宽度和厚度，导致汇流条在太阳能电池组件中占据较大的排布面积，降低了太阳能电池组件的空间利用率，并增加了太阳能电池组件的生产成本，此外，由于汇流条的串阻较大，使得电流在汇流条上的电学损失较大，导致太阳能电池组件整体的效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池组件，以解决现有技术中电池组件中具有较大串阻的汇流条对电池组件的遮挡，导致电池组件的空间利用率较低，电池组件整体的效率较小的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池组件，所述电池组件包括多个并排设置的电池串；

所述电池串由多个电池片依次串联构成，所述电池片上设置有若干串联导线；在所述电池串中，相邻所述电池片之间通过若干所述串联导线电连接；

所述电池组件中存在至少两个串联联接的所述电池串；

位于一所述电池串端部的第一电池片与其串联的电池串中位于同一端的第二电池片之间用所述串联导线电串联；

位于所述第一电池片的正面的串联导线的排线方向与位于所述第一电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；

位于所述第二电池片的正面的串联导线的排线方向与位于所述第二电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；

其中，所述串联导线在所述电池片上呈以所述电池片的一条侧边为中心辐射状分布。

可选的，在所述电池片的正面设置有多条第一电极单元，在所述电池片的背面设置有多条第二电极单元；

多条所述第一电极单元呈以所述电池片的一条侧边为中心的辐射状；

多条所述第二电极单元呈以所述电池片的同一条侧边为中心的辐射状。

可选的，所述第一电极单元为第一电极栅线，所述第二电极单元为第二电极栅线。

可选的，在所述电池片的背面设置有一个或多个焊盘，所述第二电极栅线靠近所述辐射状结构中心的一端和所述焊盘连接；

所述电池片的正面的串联导线与所述第一电极栅线连接；所述电池片的背面的串联导线与所述焊盘连接。

可选的，所述第一电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第一焊点组成，所述第二电极单元由多个呈线性排布且间隔所述预设距离的第二焊点组成。

可选的，所述第一焊点为圆形或矩形；

所述第二焊点为圆形或矩形。

可选的，所述串联导线的宽度大于或等于50微米，且小于或等于1000微米。

可选的，所述串联导线包括：基线和包裹于所述基线的至少局部表面的热熔导电层。

可选的，所述串联导线的截面形状为圆形、矩形或梯形。

可选的，在所述串联导线的截面形状为矩形或梯形的情况下，所述串联导线的热熔导电层设置在所述串联导线中面向对应电池片的一面。

本实用新型提供的一种电池组件，通过串联导线将相邻电池片进行连接形成电池串，并通过设置电池串端部第一电池片和第二电池片的正面和背面串联导线的排线方向，使得在不使用汇流条的情况下，连接相邻电池串，得到电池组件，从而提高了太阳能电池组件的空间利用率，降低了成本，减少了电流损耗，进而提升了电池组件整体的效率。

附图说明

图1是本实用新型背景技术提供的一种电池组件的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的一种电池组件的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电池串侧面的结构图；

图4是本实用新型实施例提供的一种辐射状电池片正面的结构图；

图5是本实用新型实施例提供的一种辐射状电池片背面的结构图；

图6是本实用新型实施例提供的一种端部电池片正面的结构图；

图7是本实用新型实施例提供的一种端部电池片背面的结构图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图；

图9是本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图；

图10是本实用新型实施例提供的另一种电池片正面的结构图；

图11是本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图；

图12是本实用新型实施例提供的另一种电池片正面的结构图；

图13是本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图；

图14是本实用新型实施例提供的一种串联导线的截面示意图；

图15是本实用新型实施例提供的另一种串联导线的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种电池组件。

参见图2，示出了本实用新型实施例提供的一种电池组件的结构图。该电池组件包括多个并排设置的电池串20，多个电池串20之间依次首尾相连；电池串20由多个电池片10依次串联构成，电池片10上设置有若干串联导线30；其中，串联导线30在电池片10上呈以电池片10的一条侧边为中心辐射状分布；在电池串20中，相邻电池片10之间通过若干串联导线30电连接；电池组件中存在至少两个串联联接的电池串20；位于一电池串20端部的第一电池片A与其串联的电池串中位于同一端的第二电池片B之间用串联导线30电串联。位于第一电池片A的正面的串联导线的排线方向与位于第一电池片A的背面的串联导线的排线方向相互垂直；位于第二电池片B的正面的串联导线的排线方向与位于第二电池片B的背面的串联导线的排线方向相互垂直；使得相邻电池串20之间通过串联导线就可以直接进行串联，实现相邻电池串之间的电流传输，连接方式灵活，而不用在每一个电池串的端部设置汇流条，将电池串与汇流条连接，再将相邻电池串对应的汇流条连接在一起，从而实现将相邻电池串的连接，完成相邻电池串之间的电流传输。

具体的，由于需要达到一定的功率输出，电池组件中一般都会设置较多的电池串，若对电池组件中每一个电池串对应设置一组汇流条，用于将电池串中各个电池片生成的电流汇聚并导出，则会导致在太阳能电池组件中需要设置较多的汇流条，因流经汇流条的电流较大，汇流条通常具有较大的宽度和厚度，因而，在电池组件中设置较多汇流条，一方面，增加了太阳能电池组件的生产成本，另一方面，导致汇流条在太阳能电池组件中占据较大的排布面积，从而降低太阳能电池组件的空间利用率，此外，由于汇流条的串阻较大，电流在汇流条上的电学损失较大，导致电池组件整体的效率降低。而本实用新型实施例中，只需要改变电池组件中位于电池串端部的电池片的正面串联导线和背面串联导线的排线方向，就可以利用串联导线将相邻电池串串联连接，从而将电池串中各个电池片生成的电流汇聚并导出，降低了电池组件的生产成本，并节省了汇流条占用电池组件的面积，从而提高电池组件的空间利用率，提升电池组件的整体效率。

在本实用新型实施例中，串联导线在电池片上呈辐射状分布，该辐射状结构以电池片的一条侧边为中心汇聚，以电池片的另一条侧边发散。

在本实用新型实施例中，采用呈辐射状分布的串联导线将相邻电池片电连接，从而实现将电池片上产生的电流进行汇聚和传导的过程，由于电池片上生成的电流通过电极进行汇聚和传导，串联导线设置在电池片电极上方，并与电极连接，电极中越接近汇聚端的部分，汇聚的电流量越大，产生的电流损耗也越大；若采用平行设置的电极，电池片上电极的密度分布一致，使得电池片上汇聚端电流损耗较大，而采用辐射状结构的电极，电池片上的串联导线也呈辐射状分布，电极中越接近汇聚端的部分，汇聚的电流量越大，但电池片上电极的密度分布也越大，因此，可以降低大电流产生的较大的电流损耗，从而提升电流的收集效果，提高电池组件的效率。

进一步参照图3，示出了本实用新型实施例提供的一种电池串侧面的结构图，除位于电池串端部的电池片外，电池串中相邻电池片10之间也通过串联导线30进行连接，串联导线30的一端与电池片10的正面电极通过热压连接或粘性连接进行连接，串联导线30的另一端与相邻电池片的背面电极通过热压连接或粘性连接进行连接，从而将相邻电池片之间串联连接。并且，电池片10的正面的串联导线30的排线方向与背面的串联导线30的排线方向之间相互平行。

在本实用新型实施例中，采用串联导线代替传统的焊带连接相邻电池片，采用传统的焊带连接相邻电池片时，由于焊带的焊接温度较高，会对电池组件产生损坏，此外，焊带的宽度通常较大，因而对电池片的遮挡程度较大，会降低电池组件的功率输出，而串联导线的宽度较窄，可以在保证串联导线对电池片的遮挡程度较小的情况下，在电池片的表面设置较多数量的串联导线，不仅可以增加电池片之间的连接可靠性，还可以使电池片表面电流的传输路径变短，从而降低电流损耗，提高电池组件的光电转化效率。

在本实用新型实施例中，图2以具有四个圆角结构的矩形电池片10为例进行说明，此外，本实用新型实施例也可以采用无圆角结构的矩形电池片连接形成电池组件，所述矩形电池片可以是整片电池片，也可以是将整片电池片沿一条侧边的方向二等分切割、三等分切割、四等分切割、五等分切割，或六等分切割得到的子电池片。

在本实用新型实施例中，所述电池片可以为P型电池片，也可以是N型电池片。

综上所述，本实用新型提供的一种电池组件，包括多个并排设置的电池串；电池串由多个电池片依次串联构成，电池片上设置有若干串联导线；在电池串中，相邻电池片之间通过若干串联导线电连接；电池组件中存在至少两个串联连接的电池串；位于一电池串端部的第一电池片与其串联的电池串中位于同一端的第二电池片之间用串联导线电串联；位于第一电池片的正面的串联导线的排线方向与位于第一电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；位于第二电池片的正面的串联导线的排线方向与位于第二电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；其中，串联导线在电池片上呈以电池片的一条侧边为中心辐射状分布，本实用新型通过串联导线将相邻电池片进行连接形成电池串，并通过设置电池串端部第一电池片和第二电池片的正面和背面串联导线的排线方向，使得在不使用汇流条的情况下，连接相邻电池串，得到电池组件，从而提高了太阳能电池组件的空间利用率，降低了成本，减少了电流损耗，进而提升了电池组件整体的效率。

此外，本实用新型可以采用电极形状为辐射状的电池片构成电池组件，由于电池片上接近汇聚端的电极的密度分布较大，可以降低大电流产生的较大的电流损耗，从而提升电流的收集效果，提高电池组件的效率。

可选的，在电池片的正面中，设置有多条第一电极单元，在电池片的背面中，设置有多条第二电极单元；多条第一电极单元呈以电池片的一条侧边为中心的辐射状；多条第二电极单元呈以所述电池片的同一条侧边为中心的辐射状。

可选的，参照图4，示出了本实用新型实施例提供的一种辐射状电池片正面的结构图，参照图5，示出了本实用新型实施例提供的一种辐射状电池片背面的结构图，第一电极单元为第一电极栅线101，第二电极单元为第二电极栅线102。

在电池片10的正面中，设置有多条第一电极栅线101，在电池片10的背面中，设置有多条第二电极栅线102；第一电极栅线101为以电池片10的一条侧边为中心的辐射状结构，第一电极栅线101的一端延伸后和电池片10的一条侧边连接，第一电极栅线101的另一端延伸后和电池片10的其他三条侧边连接；第二电极栅线102为以电池片10的同一条侧边为中心的辐射状结构，第二电极栅线102的一端延伸后和电池片10的一条侧边连接，第二电极栅线102另一端延伸后和电池片10的其他三条侧边连接，电池片10的正面的串联导线与第一电极栅线101连接，电池片10的背面的串联导线与第二电极栅线102连接。

进一步的，正面串联导线设置在第一电极栅线101上方，正面串联导线的排线路径与第一电极栅线101的路径一致，且沿第一电极栅线101的路径延伸至相邻电池片的另一面，作为相邻电池片的背面串联导线，所述背面串联导线与相邻电池片的第二电极栅线102的路径一致，从而将相邻两个电池片串联连接。

在本实用新型实施例中，第一电极栅线的数量可以为3～6条。

在本实用新型实施例中，电池片正面的第一电极单元除第一电极栅线之外，还可以包括多条第一电极副栅线，第一电极栅线和第一电极副栅线之间相互垂直连接，或以一个固定的预设角度相互连接，所述第一电极栅线和第一电极副栅线可以为含银电极。电池片背面的第二电极单元除第二电极栅线之外，还可以包括多条第二电极副栅线，第二电极栅线和第二电极副栅线之间相互垂直连接，或以一个固定的预设角度相互连接，所述第二电极栅线可以为含银电极，由于含银电极的导电性良好，可以降低电流损耗，第二电极副栅线和背电场可以由含铝电极构成，一方面可以降低成本，另一方面含铝电极可以与电池片的P型硅基底或N型硅基底形成良好的欧姆接触。

在本实用新型实施例中，图4和图5所示的电池片为一个电池串中，除与相邻电池串连接的端部电池片外的电池片的结构图，该电池片的第一电极栅线101和第二电极栅线102的辐射方向一致，相应的，电池片的正面串联导线的排线方向与背面串联导线的排线方向一致。

参照图6，示出了本实用新型实施例提供的一种端部电池片正面的结构图，参照图7，示出了本实用新型实施例提供的一种端部电池片背面的结构图。在电池串中，位于电池串端部的电池片A正面的第一电极栅线101和背面的第二电极栅线102的辐射方向相互垂直，相应的，电池片A的正面串联导线的排线方向与背面串联导线的排线方向垂直。

可选的，参照图8，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图，在电池片10的背面设置有焊盘40，第二电极栅线102靠近辐射状结构中心的一端和焊盘40连接，从而将电流汇聚至焊盘40；电池片10的正面的串联导线与第一电极栅线连接；电池片10的背面的串联导线与焊盘40连接。

参照图9，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图，在电池片10的背面设置有多个焊盘40，第二电极栅线102靠近辐射状结构中心的一端与相近的焊盘40连接，从而将电流汇聚至焊盘40；电池片10的正面的串联导线与第二电极栅线102连接；电池片10的背面的串联导线与焊盘40连接。

在本实用新型实施例中，所述焊盘设置于靠近电池片侧边的位置，且平行于电池片的一条侧边，电池片的正面串联导线与电池片正面的电极连接，并延伸至相邻电池片的背面，与相邻电池片背面上设置的焊盘连接，从而将相邻两个电池片串联连接。采用在电池片的背面设置焊盘的方式，因焊盘相对于串联导线垂直设置，在使用串联导线连接相邻电池片时，串联导线只需要与焊盘连接，而不需要与宽度较小的电极对准连接，因而降低了串联导线连接相邻电池片的对准难度。

在本实用新型实施例中，所述焊盘可以由含银电极构成，因含银电极具有良好的焊接性能，便于将串联导线与焊盘焊接，从而有利于将相邻电池片串联连接。

可选的，电池片正面的第一电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第一焊点组成，电池片背面的第二电极单元由多个呈线性排布且间隔所述预设距离的第二焊点组成。

进一步的，相对于栅线结构，焊点的面积相对较小，为提高电池片上电流的收集效率，在以焊点作为电极单元的情况下，串联导线的数量相对较多，大于12条。

可选的，参照图10，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片正面的结构图，参照图11，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图，电池片10正面的第一电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第一焊点103组成，电池片10背面的第二电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第二焊点104组成，第一焊点103和第二焊点104为圆形，且所述第一焊点103和第二焊点104可以以辐射状分布在电池片上。

进一步的，参照图12，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片正面的结构图，参照图13，示出了本实用新型实施例提供的另一种电池片背面的结构图，电池片10正面的第一电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第一焊点105组成，电池片10背面的第二电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第二焊点106组成，第一焊点105和第二焊点106为矩形，且所述第一焊点103和第二焊点104可以以辐射状分布在电池片上。

可选的，串联导线的宽度大于或等于50微米，且小于或等于1000微米。

可选的，参照图14，示出了本实用新型实施例提供的一种串联导线的截面示意图，串联导线30包括：基线50和包裹于所述基线50的至少局部表面的热熔导电层60，所述热熔导电层60用于热压连接或粘性连接电池片表面的电极或焊盘。

可选的，参照图15，示出了本实用新型实施例提供的另一种串联导线的截面示意图，串联导线30的截面形状可以为如图14所示的圆形，还可以为矩形或梯形。

可选的，参照图15，在串联导线30的截面形状为矩形或梯形的情况下，串联导线30的热熔导电层60可以只设置在串联导线30中面向对应电池片10的一面。

具体的，串联导线的热熔导电层可以全部包裹串联导线的基线，也可以部分包裹串联导线的基线，在串联导线的截面形状为矩形或梯形的情况下，电池片正面串联导线的热熔导电层只设置在串联导线靠近电池片正面的一面上，电池片背面串联导线的热熔导电层只设置在串联导线靠近电池片背面的一面上，从而可以减少生产材料的使用，降低成本。

综上所述，本实用新型提供的一种电池组件，包括多个并排设置的电池串；电池串由多个电池片依次串联构成，电池片上设置有若干串联导线；在电池串中，相邻电池片之间通过若干串联导线电连接；电池组件中存在至少两个串联连接的电池串；位于一电池串端部的第一电池片与其串联的电池串中位于同一端的第二电池片之间用串联导线电串联；位于第一电池片的正面的串联导线的排线方向与位于第一电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；位于第二电池片的正面的串联导线的排线方向与位于第二电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；其中，串联导线在电池片上呈以电池片的一条侧边为中心辐射状分布，本实用新型通过串联导线将相邻电池片进行连接形成电池串，并通过设置电池串端部第一电池片和第二电池片的正面和背面串联导线的排线方向，使得在不使用汇流条的情况下，连接相邻电池串，得到电池组件，从而提高了太阳能电池组件的空间利用率，降低了成本，减少了电流损耗，进而提升了电池组件整体的效率。

此外，本实用新型可以采用电极形状为辐射状的电池片构成电池组件，由于电池片上接近汇聚端的电极的密度分布较大，可以降低大电流产生的较大的电流损耗，从而提升电流的收集效果，提高电池组件的效率。

进一步的，本实用新型可以在电池片的背面设置一个或多个焊盘，使电池片的背面串联导线与焊盘连接，从而将相邻电池片串联连接，因焊盘相对于串联导线垂直设置，在使用串联导线连接相邻电池片时，串联导线只需要与焊盘连接，而不需要与宽度较小的电极的对准连接，因而降低了对准难度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池组件，其特征在于，所述电池组件包括多个并排设置的电池串；

所述电池串由多个电池片依次串联构成，所述电池片上设置有若干串联导线；在所述电池串中，相邻所述电池片之间通过若干所述串联导线电连接；

所述电池组件中存在至少两个串联联接的所述电池串；

位于一所述电池串端部的第一电池片与其串联的电池串中位于同一端的第二电池片之间用所述串联导线电串联；

位于所述第一电池片的正面的串联导线的排线方向与位于所述第一电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；

位于所述第二电池片的正面的串联导线的排线方向与位于所述第二电池片的背面的串联导线的排线方向相互垂直；

其中，所述串联导线在所述电池片上呈以所述电池片的一条侧边为中心辐射状分布。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，在所述电池片的正面设置有多条第一电极单元，在所述电池片的背面设置有多条第二电极单元；

多条所述第一电极单元呈以所述电池片的一条侧边为中心的辐射状；

多条所述第二电极单元呈以所述电池片的同一条侧边为中心的辐射状。

3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述第一电极单元为第一电极栅线，所述第二电极单元为第二电极栅线。

4.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，在所述电池片的背面设置有一个或多个焊盘，所述第二电极栅线靠近辐射状结构中心的一端和所述焊盘连接；

所述电池片的正面的串联导线与所述第一电极栅线连接；所述电池片的背面的串联导线与所述焊盘连接。

5.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述第一电极单元由多个呈线性排布且间隔预设距离的第一焊点组成，所述第二电极单元由多个呈线性排布且间隔所述预设距离的第二焊点组成。

6.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，

所述第一焊点为圆形或矩形；

所述第二焊点为圆形或矩形。

7.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述串联导线的宽度大于或等于50微米，且小于或等于1000微米。

8.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述串联导线包括：基线和包裹于所述基线的至少局部表面的热熔导电层。

9.根据权利要求8所述的电池组件，其特征在于，所述串联导线的截面形状为圆形、矩形或梯形。

10.根据权利要求9所述的电池组件，其特征在于，在所述串联导线的截面形状为矩形或梯形的情况下，所述串联导线的热熔导电层设置在所述串联导线中面向对应电池片的一面。

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