CN220189677U - 一种电池片生产线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏电池领域，尤其是涉及一种电池片生产线，包括：冲切机构，所述冲切机构具有一冲切工位，位于所述冲切工位上，所述冲切机构用于原料片以形成焊带组件；裁切机构，所述裁切机构具有一裁切工位，位于所述裁切工位上，所述裁切机构用于修整裁切所述焊带组件；以及焊接机构，所述焊接机构具有一焊接工位，位于所述焊接工位上，所述焊接机构用于将所述焊带件焊接于电池片上。解决了焊带加工和焊接设备结构复杂、效率低的技术问题，达到简化焊带加工和焊接设备结构复杂、提高效率的技术效果。

Description

一种电池片生产线

技术领域

本申请涉及光伏电池领域，尤其是涉及一种电池片生产线。

背景技术

随着光伏技术的发展，为了提高电池片的电能转化率，而将多个电池片相互叠置并通过焊带焊接在一起，从而形成电池串；因此，为了满足上述工艺要求，用于电池片焊接形成电池串的焊接设备孕育而生。

现有技术中，电池片之间通过焊带相互连接，首先需要在平整的电池片上焊接焊带，因此，需要将焊带布置于电池片的表面，经过加热固化后使焊带和电池片之间完成焊接；焊带焊接的步骤包括有拉焊带、裁切焊带、焊带转移、焊带排布与放置、焊带焊接工艺步骤，而焊带本身具有柔韧性且直径较小，焊带经过切割后利用机械手之间转移、布置焊带，因此夹取焊带的机械手需要设置有多组夹取结构以实现对多组焊带的夹持，导致焊接设备的结构臃肿复杂、成本升高。

因此，现有技术的技术问题在于：焊带加工和焊接设备结构复杂。

实用新型内容

本申请提供一种电池片生产线，解决了焊带加工和焊接设备结构复杂、效率低的技术问题，达到简化焊带加工和焊接设备结构复杂、提高效率的技术效果。

本申请提供的一种电池片生产线，采用如下的技术方案：

一种电池片生产线，包括：冲切机构，所述冲切机构具有一冲切工位，位于所述冲切工位上，所述冲切机构用于原料片以形成焊带组件；裁切机构，所述裁切机构具有一裁切工位，位于所述裁切工位上，所述裁切机构用于修整裁切所述焊带组件；以及焊接机构，所述焊接机构具有一焊接工位，位于所述焊接工位上，所述焊接机构用于将所述焊带件焊接于电池片上。

作为优选，所述冲切机构包括：第一载体，所述第一载体具有第一成型部；所述第一成型部包括焊带区和连接区，所述焊带区具有多个，所述连接区连接于相邻两个所述焊带区之间；第二载体，所述第二载体位于所述第一载体一侧，所述第二载体具有第二成型部，所述第二成型部和所述第一成型部相对设置，在所述第二成型部与所述第二成型部之间形成成型空间；其中，所述第一载体可相对于所述第二载体靠近或远离而至少形成有第一状态，在第一状态下：所述第一成型部抵触于所述第二成型部上，使得位于所述成型空间内的原料片受所述第一成型部和所述第二成型部挤压形成焊带组件，所述焊带组件包括对应于所述焊带区的焊带和对应于所述连接区的连接部，所述焊带通过所述连接部连接。

作为优选，所述第一成型部还包括：汇流区，所述汇流区与每一所述焊带区连接，使得原料片受所述第一成型部和所述第二成型部挤压形成的所述焊带组件具有对应于所述汇流区的汇流条，所述汇流条与每一所述焊带连接。

作为优选，多个所述焊带区的至少一端齐平布置，所述汇流区布置于所述焊带区的端部齐平的一侧，且与每个所述焊带区的端部连接。

作为优选，所述焊带区平行布置。

作为优选，相邻所述焊带区之间布置有多个所述连接区。

作为优选，所述焊带区以预设间距均匀布置。

作为优选，所述裁切机构包括：固定组件，所述固定组件用于固定所述焊带组件；裁切组件，所述裁切组件用于裁切打断相邻焊带之间的连接部。

作为优选，所述焊接机构包括：加热组件，所述加热组件布置于所述焊接工位上方，所述加热组件用于向下对位于所述焊接工位上的电池片和焊带加热焊接。

作为优选，还包括：转移机构，所述转移机构用于在各个工位之间待加工物的输入或输出，所述待加工物包括所述原料片、焊带组件、焊带件或电池片。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、本申请提供一种电池片生产线，通过采用冲切原料片的方法生产焊带组件，根据焊带数量要求，采用不同冲切模具载体即可得到适应于各种需求的焊带数量和焊带形状、结构需求，一次成型的焊带组件具有较多数量的焊带，可整体转运至电池片上进行运输，相较于现有技术中依次布设焊带的方式，极大地提高了焊带加工、布设效率，同时也提高了电池片生产效率。

2、冲切成型的焊带组件的焊带之间通过连接部连接，连接部由冲切装置冲切并与焊带一体成型，提高焊带组件整体稳定结构和布设精度，避免冲切和独立的焊带错位、歪斜，提高电池片加工精度和电池片良品率。

附图说明

图1是本申请所述电池片生产工艺第一流程图；

图2是本申请所述电池片生产工艺第二流程图；

图3是本申请所述电池片生产线示意图；

图4是本申请所述焊带组件示意图；

图5是本申请所述电池片生产线的冲切机构示意图；

附图标记说明：100、原料片；200、焊带组件；210、焊带；220、连接部；230、汇流条；300、电池片；400、冲切机构；410、第一载体；420、第二载体；500、裁切机构；510、裁切台；520、夹板；600、焊接机构；700、转移机构。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种电池片生产线，解决了焊带加工和焊接设备结构复杂、效率低的技术问题，达到简化焊带加工和焊接设备结构复杂、提高效率的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了实现电池片的叠瓦生产，需要在电池片上焊接焊带，因此，焊带的焊接设备或用于配合焊带焊接的辅助设备孕育而生，现有主流的排布焊带技术分为以下几个步骤：拉焊带、裁切焊带、焊带转移、焊带排布与放置、焊带焊接；例如，宁夏小牛自动化设备有限公司设计的焊带自动排布装置及串焊机，其中焊带自动排布装置包括焊带裁切装置、焊带排布装置、焊接台、牵引台，利用焊带排布装置中的可垂直于焊带线方向平移错位动作的抓放机构抓取和放置焊带，裁刀机构用于将整条焊带裁切成多段，以实现焊带准确排布在电池片栅线上；中能创光电科技(常州)有限公司提出的一种多次布线的多主栅串联设备及电池串的串联方法，该多主栅串联设备包括串联工作台和主栅线布线机构，主栅线布线机构用于第一方向进行主栅线的布线，还包括可移布线准备台、辅助线布线机构和辅助线连接机构，可移布线准备台在驱动机构的驱动下可沿与第一方向垂直的第二方向进行移动，通过可移布线准备台移动，从而实现多次布线。

太阳能电池正面电极是采用丝网印刷技术印刷银细栅线和主栅线形成的，多主栅技术通常指主栅线在6条及以上的太阳能电池与组件技术，通过增加主栅数量降低主栅宽度和高度，从而降低银浆使用量、提升受光面积、降低电阻损耗。在多主栅技术(MBB)基础上，还发展出超多主栅技术(SMBB)，即主栅线数量在12栅及以上，甚至达到15栅、20栅以上水平的电极制备及组件封装技术，但未能超过30栅。随着电池技术的进一步迭代，有需求将电池片上100多根细栅与焊带直接焊接，从而进一步达到增效降本目的，而目前技术皆无法满足。

以上设备和方法均用于电池片焊带的焊接，该流程存在的问题有：1、焊带的布线机构可扩展性差，无法满足多丝焊带排布数量的不断增加需求，例如：无法满足焊带排布数量的不断增加需求(＞30栅)；2、针对多栅极电池片布焊带，现有布焊带技术需要相应数量的焊带供料载体，不仅焊带更换困难，而且占用设备空间大、成本高；3、每次焊接需要布设焊带，且焊带布设结构复杂，焊带数量较多时，布设焊带的过程耗时、效率低。因此，本申请针对现有技术的不足而提出一种新型的焊带生产线、布设方式以及电池片生产线。

本申请提供一种电池片300生产工艺，如图1所示，包括：

S1、冲切原料片100，形成焊带组件200；

S2、将焊带组件200布置于电池片300上，或将电池片300布置于焊带组件200上；

S3、焊接焊带组件200于电池片300上，得到具有焊带210的电池片300。

具体的，在冲切原料片100之间，首先对原料片100进行加工：选取原料片100，并在原料片100正反面镀焊接膜；在一个实施例中，原料片100一般选择为柔韧性和导电性良好的铜片，在铜片正反两面上镀上焊接膜，使得在冲切形成的焊带组件200上同样具有焊接膜，其中，焊接膜是指，镀在铜片正反面上的导电金属层，焊接膜受热熔化与电池片300接触，冷却后完成与电池片300的焊接，一般，焊接膜可采用锡膜等导电金属膜。

经S1步骤冲切后，如图2-4所示，得到焊带组件200。具体的，冲切机构400作用于原料片100后得到焊带组件200，焊带组件200包括焊带210和连接部220，在每个焊带组件200中，焊带210具有多个，多个焊带210之间通过连接部220连接，具体的，连接部220设置于相邻的焊带210之间，使得相邻的焊带210之间通过连接部220连接和固定，换言之，焊带210之间的相对位置及焊带210保持该种稳定姿态由连接部220决定，即焊带组件200在转运过程中，由于连接部220的存在，焊带210之间相对位置固定，焊带210不会歪斜和错乱；其中，连接部220和焊带210均由冲切机构400冲切并一体成型。进一步的，关于焊带210的布置，一般的，焊带210成直线形布置，且每个焊带210长度相等，多个焊带210相互平行且保持等间距，焊带210的数量由工艺要求所决定，即电池片300加工工艺需求为若干数量的焊带210，冲切机构400则冲切所需数量的焊带210即可，冲切后的焊带组件200通过一定工艺(例如本申请中裁切连接部220过程)后，整体转移到电池片300上进行焊接即可，相对于现有技术中，无需对焊带210进行布设，极大的提高了焊带210布设和电池片300加工效率。

在另一个实施例中，如图2-4所示，焊带组件200包括焊带210、连接部220以及汇流条230，在上述焊带210实施例中的基础上，还包括汇流条230，汇流条230设置于焊带组件200的焊带210长度方向延伸的一端上，汇流条230呈直线形布置，汇流条230与每个焊带210的端部连接，且汇流条230与焊带210之间一体成型。关于汇流条230的冲切，可在冲切机构400上对应设置用于冲切汇流条230的区域即可，从而冲切成型具有汇流条230的焊带组件200，也无需在后续电池片300加工工艺中焊接汇流条230，进一步提高电池片300加工效率。

在S2之前，如图2所示，还包括对焊带组件200的加工：固定焊带组件200；裁切每个连接部220，使得相邻焊带210之间的连接部220打断。经过冲切机构400对原料片100冲切后，得到焊带组件200，转移机构700抓取焊带组件200至裁切工位上。

进一步的，包括S1-1：固定焊带组件200。通过裁切台510夹持焊带组件200，夹持焊带组件200可采用夹板520或压板的形式多用于每个焊带210上，夹板520的夹设位置与焊带组件200的连接部220错开，即夹板520不覆盖到连接部220上；和/或，裁切台510也可设置真空吸附孔，对焊带组件200进行吸附从而实现焊带组件200的固定。

接着，包括S1-2：裁切连接部220。通过视觉识别和获取连接部220位置，激光切割连接部220，使得连接部220断裂，即连接部220受激光切割断裂，使得相邻焊带210相互独立(不包括具有汇流条230的连接)，换言之，任意相邻焊带210之间的连接部220均被激光打断，焊带210焊接于电池片300上时，焊带210之间互不联通(不包括具有汇流条230的连接)。

在S2中，作为一种实施例，转移机构700抓取焊带210至焊接工位，并将焊带组件200布置于电池片300上，值得说明的是，焊带组件200的在各个工位之间的输入和输出，可以采用同一转移机构700实现，也可设置多个转移机构700来实现。

在另一个实施例中，转移机构700抓取电池片300并将电池片300布置于焊带组件200上，即电池片300运动而焊带组件200位置不变，以防止焊带210在转移过程中发生位置变化而造成焊接精度下降。

在S3中，焊接焊带组件200与电池片300上，具体为，焊接工位上设置有加热组件，加热组件可采用红外加热器，通过对焊带组件200和电池片300进行加热，镀在焊带组件200表面上的焊接膜熔化与电池片300接触，冷却后即完成焊带组件200和电池片300的焊接。

本申请还提供一种电池片300生产线，如图3所示，用于配合实现上述电池片300生产工艺，包括冲切机构400、裁切机构500、焊接机构600以及转移机构700；冲切机构400用于对原料片100进行冲切从而得到焊带组件200；裁切机构500用于裁切打断相邻两个焊带210之间的连接部220；焊接机构600用于加热电池片300和焊带组件200，使得焊带组件200焊接于电池片300上；转移机构700用于在各个机构的加工工位上电池片300或焊带组件200的输入和输出。

冲切机构400，如图3-5所示，冲切机构400用于对原料片100进行冲切从而得到焊带组件200。冲切机构400以预设的模具将原料片100冲切成所需的焊带组件200，具体的，冲切机构400包括第一载体410、第二载体420以及驱动组件，第一载体410和第二载体420作为冲切机构400的主要载体模具，通过第一载体410和第二载体420对原料片100的配合冲切而得到焊带组件200，驱动组件用于实现第一载体410和第二载体420之间的相对移动。

第一载体410，如图5所示，第一载体410具有第一成型部，第一成型部上设置有冲切刀头，冲切刀头包括焊带210区和连接区，焊带210区具有多个，焊带210区对应于焊带210组件之间相互平行设置的焊带210；连接区位于每两个相邻的焊带210区之间，每相邻两个焊带210区通过连接区连通，连接区对应于焊带组件200的连接部220，如此设置，在冲切后得到焊带组件200具有焊带210和连接部220，且相邻焊带210通过连接部220连接。

第二载体420，如图5所示，第二载体420位于第一载体410的一侧，第二载体420具有第二成型部，第二成型部和第一成型部相对设置，在第二成型部和第一成型部之间形成成型空间，该成型空间即为冲切工位，转移机构700抓取原料片100并将原料片100输入布置于成型空间内，受第一成型部和第二成型部挤压冲切形成焊带组件200。在一个实施例中，第一载体410和第二载体420呈上下布置，第一成型部和第二成型部相对设置，当第一载体410下压时，第一成型部将原料片100作用于第二成型部上，从而冲切得到焊带组件200，使得焊带组件200具有对应于焊带210区的焊带210和对应于连接区的连接部220。

进一步的，冲切刀头还包括有汇流区，汇流区设置于焊带210区的延伸方向的一端上，且汇流区与每个焊带210区连通，使得原料片100受第一成型部和第二成型部冲切形成的焊带组件200具有对应于汇流区的汇流条230，汇流条230与每个焊带210连接。

驱动组件，驱动组件用于实现第一载体410和第二载体420之间的相对移动。在一个实施例中，驱动组件可采用气缸等机构以驱动第一载体410相对于第二载体420移动。

裁切机构500，如图3所示，裁切机构500用于裁切打断相邻两个焊带210之间的连接部220。裁切机构500具有裁切工位，转移机构700将冲切完成后的焊带组件200输入至裁切工位上，裁切机构500位于裁切工位上对焊带组件200进行裁切加工，具体的，裁切机构500包括固定组件和裁切组件，固定组件用于焊带组件200的定位；裁切组件用于裁切打断相邻焊带210之间的连接部220；在一个实施例中，固定组件包括裁切台510，裁切台510采用夹板520或压板的形式多用于每个焊带210上，夹板520的夹设位置与焊带组件200的连接部220错开，即夹板520不覆盖到连接部220上；和/或，裁切台510也可设置真空吸附孔，对焊带组件200进行吸附从而实现焊带组件200的固定。裁切组件用于裁切焊带210之间的连接部220，在一个实施例中，裁切组件采用激光裁切的方式对连接部220进行裁切打断。

焊接机构600，如图3所示，焊接机构600用于加热电池片300和焊带组件200，使得焊带组件200焊接于电池片300上。焊接机构600具有焊接工位，转移机构700将电池片300和焊带组件200抓取至焊接工位上，焊接工位上设置有加热组件，加热组件可采用红外加热器，通过对焊带组件200和电池片300进行加热，镀在焊带组件200表面上的焊接膜熔化与电池片300接触，冷却后即完成焊带组件200和电池片300的焊接。

可选的，也可将电池片300抓取至裁切后的焊带组件200上，而焊带组件200位置不变，以防止焊带210在转移过程中发生位置变化而造成焊接精度下降。此时裁切工位也为焊接工位。

转移机构700，如图3所示，转移机构700用于在各个机构的加工工位上电池片300或焊带组件200的输入和输出。在一个实施例中，转移机构700可采用为机械手，机械手可夹持或吸附焊带组件200，也可夹持或吸附电池片300，用于焊带组件200和/或电池片300在各个工位上的输入和输出。

工作原理/步骤：

本申请采用冲切原料片100的方式得到焊带组件200，将焊带组件200布置于电池片300上，或将电池片300布置于焊带组件200上，整体转移焊带组件200，避免焊带210逐个布设，提高焊带210生产和布设效率，焊接焊带组件200于电池片300上，得到具有焊带210的电池片300。

技术效果：

1、本申请提供一种电池片300生产工艺，通过采用冲切原料片100的方法生产焊带组件200，根据焊带210数量要求，采用不同冲切模具载体即可得到适应于各种需求的焊带210数量和焊带210形状、结构需求，一次成型的焊带组件200具有较多数量的焊带210，可整体转运至电池片300上进行运输，相较于现有技术中依次布设焊带210的方式，极大地提高了焊带210加工、布设效率，同时也提高了电池片300生产效率。

2、冲切成型的焊带组件200的焊带210之间通过连接部220连接，连接部220由冲切装置冲切并与焊带210一体成型，提高焊带组件200整体稳定结构和布设精度，避免冲切和独立的焊带210错位、歪斜，提高电池片300加工精度和电池片300良品率。

3、将焊带组件200之间的连接部220裁切打断，通过吸附或夹持对焊带组件200进行固定，使得焊带组件200具有原本的姿态，防止焊带210之间位置歪斜错位，驱动电池片300布置于焊带组件200上，进一步稳定焊带210位置，提高电池片300加工精度和良品率。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电池片生产线，其特征在于，包括：

冲切机构(400)，所述冲切机构(400)具有一冲切工位，位于所述冲切工位上，所述冲切机构(400)用于原料片(100)以形成焊带组件(200)；

裁切机构(500)，所述裁切机构(500)具有一裁切工位，位于所述裁切工位上，所述裁切机构(500)用于修整裁切所述焊带组件(200)；以及

焊接机构(600)，所述焊接机构(600)具有一焊接工位，位于所述焊接工位上，所述焊接机构(600)用于将所述焊带(210)件焊接于电池片(300)上。

2.根据权利要求1所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述冲切机构(400)包括：

第一载体(410)，所述第一载体(410)具有第一成型部；所述第一成型部包括焊带(210)区和连接区，所述焊带(210)区具有多个，所述连接区连接于相邻两个所述焊带(210)区之间；

第二载体(420)，所述第二载体(420)位于所述第一载体(410)一侧，所述第二载体(420)具有第二成型部，所述第二成型部和所述第一成型部相对设置，在所述第二成型部与所述第二成型部之间形成成型空间；

其中，所述第一载体(410)可相对于所述第二载体(420)靠近或远离而至少形成有第一状态，在第一状态下：所述第一成型部抵触于所述第二成型部上，使得位于所述成型空间内的原料片(100)受所述第一成型部和所述第二成型部挤压形成焊带组件(200)，所述焊带组件(200)包括对应于所述焊带(210)区的焊带(210)和对应于所述连接区的连接部(220)，所述焊带(210)通过所述连接部(220)连接。

3.根据权利要求2所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述第一成型部还包括：

汇流区，所述汇流区与每一所述焊带(210)区连接，使得原料片(100)受所述第一成型部和所述第二成型部挤压形成的所述焊带组件(200)具有对应于所述汇流区的汇流条(230)，所述汇流条(230)与每一所述焊带(210)连接。

4.根据权利要求3所述的一种电池片生产线，其特征在于，多个所述焊带(210)区的至少一端齐平布置，所述汇流区布置于所述焊带(210)区的端部齐平的一侧，且与每个所述焊带(210)区的端部连接。

5.根据权利要求2或3所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述焊带(210)区平行布置。

6.根据权利要求2或3所述的一种电池片生产线，其特征在于，相邻所述焊带(210)区之间布置有多个所述连接区。

7.根据权利要求2或3所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述焊带(210)区以预设间距均匀布置。

8.根据权利要求1所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述裁切机构(500)包括：

固定组件，所述固定组件用于固定所述焊带组件(200)；

裁切组件，所述裁切组件用于裁切打断相邻焊带(210)之间的连接部(220)。

9.根据权利要求1所述的一种电池片生产线，其特征在于，所述焊接机构(600)包括：

加热组件，所述加热组件布置于所述焊接工位上方，所述加热组件用于向下对位于所述焊接工位上的电池片(300)和焊带(210)加热焊接。

10.根据权利要求1所述的一种电池片生产线，其特征在于，还包括：

转移机构(700)，所述转移机构(700)用于在各个工位之间待加工物的输入或输出，所述待加工物包括所述原料片(100)、焊带组件(200)、焊带(210)件或电池片(300)。