CN211555912U - 一种异形涂锡铜带 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及异形涂锡铜带，为沿长度方向上连续交替循环设置具有多个循环单元的异形结构，单个循环单元的异形涂锡铜带单元包含第一段、与其过渡衔接的第二段以及与第二段过渡衔接的第三段，第一段和第三段的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形，第二段的横截面形状为扁平矩形状。软态铜丝经压延轧头机构挤压轧制成扁平状铜基带；滚花轧辊上下挤压成型制备于长度方向沿宽度设置有连续梯形齿状的反光面及焊接面的花纹铜带；分段成型装置整形出，由第一段、第二段与第三段构成单个循环单元且于长度方向上连续交替循环设置的异形铜带，涂覆锡焊料。分段设置，焊接在电池正面的一段宽度较窄，提高电池片正面受光面积。

Description

一种异形涂锡铜带

技术领域

本实用新型涉及一种异形涂锡铜带。

背景技术

目前，光伏涂锡铜带在电池上的遮光问题一直难以有效解决，若进一步减小涂锡铜带的宽度可以减小遮光面积，但是组件的串联电阻就会升高，最终损失了功率而得不偿失，如果降低涂锡铜带宽度后而将厚度增大，虽然电池内阻有所改善，但是组件制备过程中的碎片率、露白、隐裂及TC可靠性等不良率又会居高不下，影响生产线的正常使用。

现有技术中，用来改善遮光问题的产品有分段式反光焊带和三角形焊带搭配普通扁平焊带(生产成本较高)，这两种涂锡铜带表面的反光结构设置在涂锡铜带表面的单侧，经过串焊设备拉伸、焊接后其内部的应力增大，特别是再经过层压后涂锡铜带与电池片之间无间隙释放残余应力，易导致层压后的光伏组件电池片出现隐裂、碎片等风险，而且目前行业中这种表面异构的涂锡铜带只适用普通光伏，无法适用在叠片、拼片组件技术的组件上。

因此需要一种在电池片串焊时将正负电极焊接后相邻电池间无间距的焊接材料。

反光贴膜和普通的反光焊带由于在制作叠片组件串焊时电池间重叠部分的厚度偏厚，会导致电池的隐裂碎片率大大增加，所以已无法满足半片及高密度组件的叠焊设计需求。

纯三角形焊带由于三角段高度问题，导致组件设计需要配备较高克重的EVA或POE材料，增加了组件制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种异形涂锡铜带。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种异形涂锡铜带，特点是：为沿长度方向上连续交替循环设置具有多个循环单元的异形结构，单个循环单元的异形涂锡铜带单元包含第一段、与其过渡衔接的第二段以及与第二段过渡衔接的第三段，第一段的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形，第二段的横截面形状为扁平矩形状，第三段的横截面形状为扁平状、圆形、D字半圆形或梯形，第一段和第二段于长度方向具有反光面和焊接面。

进一步地，上述的一种异形涂锡铜带，其中，第一段的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～1.0mm，高度0.2mm～0.6mm。

进一步地，上述的一种异形涂锡铜带，其中，第二段的长度0.2mm～10mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

进一步地，上述的一种异形涂锡铜带，其中，第三段的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

进一步地，上述的一种异形涂锡铜带，其中，第一段和第三段的反光面上设置有沿宽度方向连续排列的梯形齿状反光结构，焊接面为平滑面。

进一步地，上述的一种异形涂锡铜带，其中，第一段的起点处和第三段的末端处表面上设置有mark点。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

①本实用新型异形涂锡铜带，由前后两段截面方向宽度尺寸较窄与靠近中间位置的一段截面宽度尺寸较宽(压平段)为一个循环单元并在长度方向上连续交替设置，由于异形涂锡铜带分段设置，其焊接在电池正面的一段宽度较窄，因此可大大提高电池片正面的受光面积；

②由于其前后段至少在一个面上均具备反光结构(此段形状不限于扁平状，或是圆形或是半圆形或是三角形或是梯形等其他具有反射光线的类形状)，中间位置几何宽度较宽厚度较薄的压平段的设置，因此实现与电池片串焊后降低片间距(或消除片间距)；

③每块组件版型尺寸不变的情况下可增加电池片数量，获得较高的转换效率和功率增益，具备反光增益实现相同版型尺寸的组件转换效率和功率的显著提升；

④由于位于电池正面的一段形状不限于扁平状，还可为梯形、圆形、半圆D字形、三角形等形状，扩大组件版型设计的窗口便于客户根据技术路线随意搭配设计；可应用于5栅～12栅整片或者半片光伏组件，便于客户根据订单需求合理的选择最佳的组件设计方案，扩大工艺窗口；适用于半片、叠片及各种技术叠加的高密度组件的低成本制造。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形

图1：本实用新型异形涂锡铜带的俯视示意图；

图2：异形涂锡铜带第一段圆形截面结构示意图；

图3：异形涂锡铜带第一段梯形截面结构示意图；

图4：异形涂锡铜带第一段三角形截面结构示意图；

图5：异形涂锡铜带第一段D字半圆形截面结构示意图；

图6：反光面的结构示意图；

图7：本实用新型异形涂锡铜带的制备工艺流程示意图；

图8：异形涂锡铜带在叠片组件上串焊效果示意图；

图9：异形涂锡铜带在拼片组件上串焊效果示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，一种异形涂锡铜带，为沿长度方向上连续交替循环设置具有多个循环单元的异形结构，单个循环单元的异形涂锡铜带单元包含第一段1、与其过渡衔接的第二段2以及与第二段过渡衔接的第三段3，第一段1的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形，第二段2的横截面形状为扁平矩形状，第三段3的横截面形状为扁平状、圆形、D字半圆形或梯形，第一段1和第二段3于长度方向具有反光面和焊接面。

其中，第一段1和第三段3的横截面形状，如图2所示圆形，如图3所示梯形，如图4所示三角形，如图5所示D字半圆形。其表面涂覆锡焊料涂层5。

第一段1的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～1.0mm，高度0.2mm～0.6mm。

第二段2的长度0.2mm～10mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

第三段3的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

第一段和第三段的反光面上设置有沿宽度方向连续排列的梯形齿状反光结构，如图6所示；焊接面为平滑面。

第一段1的起点处和第三段3的末端处表面上设置有mark点4。

如图7所示，本实用新型异形涂锡铜带的制备工艺，具体步骤如下：

(1)采用牌号TU1线径为3mm的铜杆经连拉连退设备，将3mm的铜杆拉伸至软态铜丝，铜丝的延伸率5％～30％；

(2)软态铜丝经压延轧头机构的上下轧辊挤压轧制成宽度0.2mm～1.0mm、高度0.05mm～0.6mm的扁平状铜基带；

(3)将扁平状铜基带通过滚花轧辊上下挤压成型，制备于长度方向沿宽度设置有连续梯形齿状的反光面以及焊接面且三角形的仰角不限于30°的花纹铜带；

滚花轧辊包含上下轧辊，辊体表面连续设置有三角形结构，轧辊材质为钢、陶瓷或硬质合金；

花纹铜带，在长度方向上由一段单面在宽度方向上设置有由若干个连续梯形齿状的反光面和一段表面是平滑面上下相互交错连续设置，且三角形的仰角不限于30°，其横截面宽度不限于0.2mm～1.0mm，高度0.05mm～0.6mm；

(4)将花纹铜带通过分段成型装置整形出，由第一段、第二段与第三段构成单个循环单元且于长度方向上连续交替循环设置的异形铜带；第一段与第二段、第二段与第三段之间均一体过渡衔接；第一段的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形，第二段的横截面形状为扁平矩形状，第三段的横截面形状为扁平状、圆形、D字半圆形或梯形；第一段的长度20mm～80mm、宽度0.2mm～1.0mm、高度0.2mm～0.6mm，第二段的长度0.2mm～10mm、宽度0.2mm～2.0mm、高度0.05mm～0.6mm，第三段的长度20mm～80mm、宽度0.2mm～2.0mm、高度0.05mm～0.6mm；

第一段与第二段、第二段与第三段之间均为一体过渡衔接，三段构成一个循环单元并在长度方向上连续循环设置；

分段成型装置包含设于前端的定速张力控制装置以及设于后端的轧辊装置，轧辊装置由一偏心凸辊和一圆形平面辊构成，偏心凸轮的周长方向表面设置有多个台阶式凸起结构，其径向直径50～110mm，台阶式凸起结构的弧长所对应的圆心角45°～180°；平面辊周长方向上表面为平整光滑面，其径向直径50～110mm；

花纹铜带进入定速张力控制装置，定速张力控制装置上光线传感器将识别到的异形铜带反光面长度反馈给PLC，PLC控制轧辊装置的电机，做加减速运动，按照反光面长度确定第二段的长度尺寸，成型出横截面形状；

(5)异形铜带经过热处理装置释放材料内应力，再经过热浸镀镀锡装置使异形铜带每一循环单元的第一段、第二段、第三段表面涂覆锡焊料涂层，异形铜带表面涂覆5～30微米厚的锡焊料后形成异形涂锡铜带；

热浸镀镀锡装置包含机械式转阀和超级气刀，机械式转阀由伺服电机控制凸轮顺时针或逆时针作用于活塞在腔体内往返运动，活塞杆在腔体内的运动过程中触发设置在腔体壁上若干个气孔，气孔控制通往超级气刀气体流量；可编程序控制器控制机械式转阀进出气压以控制超级气刀气压，控制锡焊料在异形铜带表面上进行分段交替涂覆并循环连续作业，且相邻两段不同尺寸和形状的异形铜带表面分别涂覆不同厚度的涂层，异形铜带表面涂覆5微米～30微米厚的锡焊料后形成异形涂锡铜带；锡焊料由含有锡、铅、铋、锑、锗、铟、银、铜元素中任意两种或三种为主要元素配制而成的锡基焊料合金。

(6)异形涂锡铜带经过激光分段打标装置在相邻两段不同尺寸和形状为一组的异形涂锡铜带反光面起始点处表面打上mark点，mark点在异形涂锡铜带长度方向上的表面每一组相互交错的起始点处循环且连续设置。

具体应用时，如图8和图9所示，异形涂锡铜带的第一段1设置于第一电池101正面，第一段1的反光面11朝上，第一段1的焊接面12与第一电池101正面焊接，第三段3设置于第二电池102背面，第三段3的反光面31朝下，第三段3的焊接面32与第二电池102背面焊接，第二段2(压平段)设置于第一电池101和第二电池102重叠的位置。

本实用新型异形涂锡铜带，由前后两段截面方向宽度尺寸较窄与靠近中间位置的一段截面宽度尺寸较宽(压平段)为一个循环单元并在长度方向上连续交替设置，由于异形涂锡铜带分段设置，其焊接在电池正面的一段宽度较窄，因此可大大提高电池片正面的受光面积；

由于其前后段至少在一个面上均具备反光结构(此段形状不限于扁平状，或是圆形或是半圆形或是三角形或是梯形等其他具有反射光线的类形状)，中间位置几何宽度较宽厚度较薄的压平段的设置，因此实现与电池片串焊后降低片间距(或消除片间距)；

每块组件版型尺寸不变的情况下可增加电池片数量，获得较高的转换效率和功率增益，具备反光增益实现相同版型尺寸的组件转换效率和功率的显著提升；

由于位于电池正面的一段形状不限于扁平状，还可为梯形、圆形、半圆D字形、三角形等形状，扩大组件版型设计的窗口便于客户根据技术路线随意搭配设计；可应用于5栅～12栅整片或者半片光伏组件，便于客户根据订单需求合理的选择最佳的组件设计方案，扩大工艺窗口；适用于半片、叠片及各种技术叠加的高密度组件的低成本制造。

本实用新型与现有技术相比，可以针对焊带在不同的光伏组件技术应用条件下兼备电池正面(第一段)搭配不同的焊带形状工艺，确保组件制备实现最低成本的同时也使得焊接效果进一步加强，从而更有效的拓展了焊带工艺窗口和性能最大化，提高了光伏组件整体质量和性价比。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上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所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种异形涂锡铜带，其特征在于：为沿长度方向上连续交替循环设置具有多个循环单元的异形结构，单个循环单元的异形涂锡铜带单元包含第一段、与其过渡衔接的第二段以及与第二段过渡衔接的第三段，第一段的横截面形状为压花扁平状、圆形、D字半圆形、梯形或三角形，第二段的横截面形状为扁平矩形状，第三段的横截面形状为扁平状、圆形、D字半圆形或梯形，第一段和第二段于长度方向具有反光面和焊接面。

2.根据权利要求1所述的一种异形涂锡铜带，其特征在于：第一段的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～1.0mm，高度0.2mm～0.6mm。

3.根据权利要求1所述的一种异形涂锡铜带，其特征在于：第二段的长度0.2mm～10mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

4.根据权利要求1所述的一种异形涂锡铜带，其特征在于：第三段的长度20mm～80mm，宽度0.2mm～2.0mm，高度0.05mm～0.6mm。

5.根据权利要求1所述的一种异形涂锡铜带，其特征在于：第一段和第三段的反光面上设置有沿宽度方向连续排列的梯形齿状反光结构，焊接面为平滑面。

6.根据权利要求1所述的一种异形涂锡铜带，其特征在于：第一段的起点处和第三段的末端处表面上设置有mark点。

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