CN220474640U - 一种电池串焊接装置及串焊机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池串焊接装置及串焊机，电池串焊接装置包括：承载平台，所述承载平台依次设置有铺设区和串焊区，所述铺设区用于放置电池串，所述串焊区用于将焊带与电池片焊接，所述串焊区设置有用于将至少两个相邻电池片同侧表面的焊带电连接的导电结构；光源，所述光源设置于所述串焊区且位于所述承载平台的至少一侧，所述光源用于对所述电池串至少一侧的表面按照第一预设时长照射。本申请实施例的电池串焊接装置，可减少对焊接部位以外区域的晶硅薄膜的损坏，有助于提高电池片的光电转换效率，进而提升组件产品的功率。并且，焊接时光源的光注入作用也对晶硅薄膜的钝化性能具有提升作用。

Description

一种电池串焊接装置及串焊机

技术领域

本申请涉及电池串焊接技术领域，特别是涉及一种电池串焊接装置及串焊机。

背景技术

目前，在光伏组件的加工中，其中一个工艺环节便是在将多个电池片与焊带采用串联或者并联的方式焊接形成电池串。

在焊接电池串时，先将焊带铺设在具有加热功能的焊接底板上，再将电池片放置在铺设好的焊带上，使电池片下表面的主栅与铺设好的焊带对准重叠在一起。再在电池片上表面继续铺设焊带，使电池片上表面的主栅与铺设好的焊带对准重叠在一起。然后利用焊接底板对电池片下表面进行加热，利用红外光源对电池片上表面进行加热，使焊接温度达到180℃至350℃，将主栅与焊带焊接在一起形成电池串。

然而，对于异质结晶硅太阳能电池而言，电池片表面具有多层非晶硅/微晶硅薄膜结构，该薄膜结构耐高温特性较差，

这种焊接工艺中，高温容易导致异质结晶硅太阳能电池片表面薄膜结构的损坏，高温焊接会减弱薄膜结构的钝化效果，降低电池片的光电转换效率，最终造成组件功率下降。

实用新型内容

本申请提供一种电池串焊接装置及串焊机，旨在解决现有的焊接装置容易损坏异质结晶硅太阳能电池片表面薄膜结构的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池串焊接装置，所述电池串焊接装置包括：

承载平台，所述承载平台依次设置有铺设区和串焊区，所述铺设区用于放置电池串，所述串焊区用于将焊带与电池片焊接，所述串焊区设置有用于将至少两个相邻电池片同侧表面的焊带电连接的导电结构；

光源，所述光源设置于所述串焊区且位于所述承载平台的至少一侧，所述光源用于对所述电池串至少一侧的表面按照第一预设时长照射。

可选地，所述导电结构包括导电平板，所述导电平板嵌设于所述串焊区；

沿所述电池串的宽度方向，所述导电平板的尺寸不小于所述电池串的宽度；沿所述电池串的长度方向，所述导电平板的尺寸不小于相邻两个电池片栅线之间的间隙。

可选地，所述导电结构包括导电工装，所述导电工装固定于所述串焊区；

所述导电工装包括将任一电池片两个表面的焊带电连接的连接端子。

可选地，所述承载平台为透光平台，所述承载平台的第一侧和第二侧分别设置有所述光源，所述光源分别朝向所述电池串的第一侧表面和第二侧表面照射。

可选地，所述承载平台为遮光平台，所述承载平台的第一侧设置有所述光源，所述承载平台的第二侧设置有加热板。

可选地，所述承载平台还设置有排布区，所述排布区用于接收放置完成焊接的所述电池串；

所述光源还设置于所述排布区且位于所述承载平台的至少一侧，所述光源还用于对完成焊接的所述电池串至少一侧的表面按照第二预设时长照射。

可选地，所述光源为LED阵列发光板；

所述排布区和所述串焊区均位于所述光源在所述承载平台上的投影内。

可选地，所述电池串焊接装置还包括电流控制模块；

所述电流控制模块与所述导电结构电连接，所述电流控制模块用于控制所述电池片上电流大小的恒定。

可选地，所述承载平台包括传送组件，所述传送组件用于带动所述电池串从所述铺设区移动至所述串焊区。

第二方面，本申请实施例还提供了一种串焊机，采用前述的电池串焊接装置。

本申请实施例的电池串焊接装置中，通过将电池片上下表面焊带连接导通形成导通回路，使用光源照射后产生的光电流来提升电池片与焊带接触部位的温度，可以实现电池片表面上不同位置加热温度的选择性控制，可减少对焊接部位以外区域的晶硅薄膜的损坏，有助于提高电池片的光电转换效率，进而提升组件产品的功率。并且，焊接时光源的光注入作用也对晶硅薄膜的钝化性能具有提升作用。此外，串焊机具有与电池串焊接装置相同的优势，详见具体实施例的说明，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例中第一种电池串焊接装置的示意简图；

图2示出了本申请实施例中第二种电池串焊接装置的示意简图；

图3示出了本申请实施例中第三种电池串焊接装置的示意简图；

图4示出了本申请实施例中第四种电池串焊接装置的示意简图；

图5示出了本申请实施例中第五种电池串焊接装置的示意简图。

附图编号说明：

电池片-10，焊带-20，承载平台-30，导电结构-31，传送组件-32，光源-40，加热板-50，铺设区-301，串焊区-302。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

参照图1，示出了本申请实施例提供的一种电池串焊接装置，所述电池串焊接装置包括：

承载平台30，所述承载平台30依次设置有铺设区301和串焊区302，所述铺设区301用于放置电池串，所述串焊区302用于将焊带20与电池片10焊接，所述串焊区302设置有用于将至少两个相邻电池片10同侧表面的焊带电连接的导电结构31；

光源40，所述光源40设置于所述串焊区302且位于所述承载平台30的至少一侧，所述光源40用于对所述电池串至少一侧的表面按照第一预设时长照射。

如图1的示意，本申请实施例的电池串焊接装置包括承载平台30和光源40。承载平台30即焊接工作平台，用于放置待铺设的电池片10、焊带20以及电池串。承载平台30依次设置有铺设区301和串焊区302，电池片10和焊带20在铺设区301叠放后形成电池串。电池串在串焊区302完成焊接。

如图1所示，承载平台30的串焊区302设置有导电结构31，当相邻的电池片10a和另一电池片10b与串焊区302相交时，导电结构31将电池片10a和另一电池片10b的下表面的焊带电连接在一起，由于前述在将电池片10与焊带进行叠放时，已经将电池片10a的上表面主栅与另一电池片10b的下表面主栅通过焊带20电连接，因此，对于电池片10a而言，借助于电池串下方的导电结构31，也即可以将电池片10a上下焊带电连接形成导通回路，图1中虚线为该导通回路中的电流流向示意。需要说明的是，当导电结构31足够长或者足够大时，导电结构31也可以将多个电池片10同侧表面的焊带电连接，同时在多个电池片10内形成导通回路。

如图1所示，可在承载平台30的上方布置光源40，光源40的光线朝下照射在承载平台30上电池串的上表面，电池串在光源40照射作用下，可以产生光电流，由于电池片10与焊带20接触部位是整个导通回路中最窄的部位，因此在该部位会产生明显发热引起温度上升。而且电池片10与焊带20接触部位也即需要高温加热进行焊接的部位，因此，利用光源40对电池片10进行照射时，可以提高该焊接部位的温度，而其它部位由于不存在与焊带的接触，自然温度相对较低，也就不会降低电池片10表面其它部位的钝化效果。在进行焊接时，还可以通过保持照射时长满足第一预设时长来确保焊接部位的温度升高至所需的温度区间内。在使用光源40进行照射进行光注入以及焊接时，所照射的第一预设时长可根据电池片10的规格、焊带的规格以及焊接温度要求等因素从0.1s至90s中选择40s、50s、60s、70s、80s或90s。此外，光源40还起到光注入作用，可通过温度和光照强度调节费米能级变化，控制薄膜结构中氢原子总量及价态来提高钝化性能。

因此，本申请实施例的电池串焊接装置中，通过将电池片上下表面焊带连接导通形成导通回路，使用光源照射后产生的光电流来提升电池片与焊带接触部位的温度，可以实现电池片表面上不同位置加热温度的选择性控制，可减少对焊接部位以外区域的晶硅薄膜的损坏，有助于提高电池片的光电转换效率，进而提升组件产品的功率。并且，焊接时光源的光注入作用也对晶硅薄膜的钝化性能具有提升作用。

可选地，所述导电结构31包括导电平板，所述导电平板嵌设于所述串焊区302；

沿所述电池串的宽度方向，所述导电平板的尺寸不小于所述电池串的宽度；沿所述电池串的长度方向，所述导电平板的尺寸不小于相邻两个电池片10栅线之间的间隙。

具体而言，一种实施方式中，上述的导电结构31可以是具有良好导电性能的金属导电平板，在串焊区302开设有与该导电平板形状大小一致的凹槽，该导电平板嵌于凹槽内与其它区域平齐。且沿电池串的宽度方向(即垂直于图1示意的纸面方向)，导电平板的尺寸不小于电池串的宽度；沿电池串的长度方向(即图1示意的X方向)，导电平板的尺寸不小于相邻两个电池片10栅线之间的间隙。从而，当电池串经过该串焊区302时，一旦相邻两个电池片10栅线之间的间隙与导电平板重合，即可形成导通回路。

可选地，所述导电结构31包括导电工装，所述导电工装固定于所述串焊区302；

所述导电工装包括将任一电池片10两个表面的焊带电连接的连接端子。

具体而言，一种实施方式中，上述的导电结构31还可以是一种具有夹持功能的导电工装，该导电工装可以安装固定在串焊区302，当电池串移动至该串焊区302时，导电工装的连接端子可分别夹持在电池片10两个表面的焊带位置，使电池片10上下表面的焊带形成导通回路。

可选地，参照图2，所述承载平台30为透光平台，所述承载平台30的第一侧和第二侧分别设置有所述光源40，所述光源40分别朝向所述电池串的第一侧表面和第二侧表面照射。

具体而言，如图2的示意，一种实施方式中，可将光源40同时布置在承载平台30的上方以及下方，当电池串放置在承载平台30上时，上方的光源40可向下对电池串的第一侧表面(也即电池片10的上表面)进行照射加热，下方的光源40可向上对电池串的第二侧表面(也即电池片10的下表面)进行照射加热。容易理解的是，为了确保光线能正常透射，承载平台30此时可以为透光材质的平台，例如，耐高温的透明钢化玻璃等。在这种加热方式中，电池片10的上下表面均使用光源40激发的光电流进行升温加热，电池串的焊接效率更高。

可选地，参照图3，参照图所述承载平台30为遮光平台，所述承载平台30的第一侧设置有所述光源，所述承载平台30的第二侧设置有加热板50。

具体而言，如图3的示意，一种实施方式中，也可将光源40布置在承载平台30的上方，在承载平台30的下方布置加热板50，加热板50可以是金属板件，内部可为金属加热管或陶瓷加热器，可利用电加热的原理将加热板50加热，然后热量传递至承载平台30上对电池片10的下表面进行加热。加热板50还可以与加热控制系统电连接，加热控制系统可以保持加热板50处于恒温加热状态，以确保承载平台30下方温度的恒定。

需要说明的是，这种加热方式中，由于加热板50从电池串下方整体进行加热，为避免造成电池片10的下表面的晶硅薄膜损坏，可适当降低加热板50的工作温度。对于电池片10上表面而言，可通过加热板50的温度与光源40照射在接触部位的温度的叠加来满足焊接工艺要求。

因此，这种利用加热板50与光源40组合加热的焊接方式，同样也可以可减少对焊接部位以外区域的晶硅薄膜的损坏，有助于提高电池片的光电转换效率，进而提升组件产品的功率。

可选地，参照图4，所述承载平台30还设置有排布区303，所述排布区303用于接收放置完成焊接的所述电池串；

所述光源40还设置于所述排布区303且位于所述承载平台30的至少一侧，所述光源40还用于对完成焊接的所述电池串至少一侧的表面按照第二预设时长照射。

具体而言，如图4的示意，一种实施方式中，完成焊接后的电池串离开承载平台30的串焊区302之后，可移动至排布区303等待转移至后道工序。在排布区303，各个电池片10上下表面的焊带不再导通，此时，不再产生光电流，布置在承载平台30的至少一侧的光源40可起到光注入作用，通过温度和光照强度调节费米能级变化，控制薄膜结构中氢原子总量及价态来提高钝化性能。

可选地，所述光源40为LED阵列发光板；

所述排布区303和所述串焊区302均位于所述光源40在所述承载平台上的投影内。

具体而言，一种实施方式中，光源40可以为若干个LED灯珠阵列构成的发光板，由于排布区303和串焊区302相邻，因此，该两个区域对应的光源40可以为一个整体。排布区303和串焊区302均位于光源40在承载平台上的投影内，可以有效保证每个电池片10都被照射到，可以利用光注入和光电流改善晶硅薄膜的钝化性能。

可选地，所述电池串焊接装置还包括电流控制模块；

所述电流控制模块与所述导电结构31电连接，所述电流控制模块用于控制所述电池片10上电流大小的恒定。

具体而言，一种实施方式中，为了降低因光电流不稳定导致的温度变化，本申请实施例中还可以在启动光源40对电池串按照第一预设时长照射时，利用与导电结构31电连接的电流控制模块来调节电流值，以使电流处于恒定值，避免因电池片差异导致的电流随光照强度起伏变化导致温度变化损坏晶硅薄膜和影响焊接效果。因此，通过控制电池片10的电流恒定，有助于减少温度的波动，提升晶硅薄膜的钝化效果和保持焊接效果稳定。

可选地，参照图5，所述承载平台30包括传送组件32，所述传送组件32用于带动所述电池串从所述铺设区301移动至所述串焊区302。

具体而言，一种实施方式中，如图5的示意，为了实现电池串的自动传输，提高焊接效率，承载平台30还包括传送组件32，传送组件32可以带动电池串从铺设区301移动至串焊区302。需要说明的是，对于电池片10在承载平台30上不同工作区域之间的移动，可以通过传送组件32来实现，一种实施方式中，传送组件32可以是通过与承载平台30独立的传送机构进行驱动传输，例如，可通过耐高温的机械吸盘吸附抓取电池片在铺设区301和串焊区302之间平移。另一种实施方式中，还可以是承载平台30自身能够耐受高温并具有传送功能，例如，承载平台30可以包括耐高温的传送带，传送带的皮带下方布置有刚性的支撑平台。一方面传送带既放置电池片10，另一方面，当传送带运动时，还可以带动电池片在铺设区301和串焊区302之间平移。当使用传送带传输电池片10时，铺设区301和串焊区302中每个区域可以是独立的一段传送带，各段传送带彼此衔接在一起，可保证电池片10连续传输不掉落，相应地，在串焊区302所对应的传送带可设置导电结构31。

本申请实施例还提供了一种串焊机，采用前述的电池串焊接装置。

本申请实施例的串焊机可以包括前述的电池串焊接装置，这种串焊机可以显著地提升异质结晶硅太阳能电池片的表面钝化性能，提高电池片的光电转换效率，提升组件功率。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池串焊接装置，其特征在于，所述电池串焊接装置包括：

承载平台，所述承载平台依次设置有铺设区和串焊区，所述铺设区用于放置电池串，所述串焊区用于将焊带与电池片焊接，所述串焊区设置有用于将至少两个相邻电池片同侧表面的焊带电连接的导电结构；

光源，所述光源设置于所述串焊区且位于所述承载平台的至少一侧，所述光源用于对所述电池串至少一侧的表面按照第一预设时长照射。

2.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述导电结构包括导电平板，所述导电平板嵌设于所述串焊区；

沿所述电池串的宽度方向，所述导电平板的尺寸不小于所述电池串的宽度；沿所述电池串的长度方向，所述导电平板的尺寸不小于相邻两个电池片栅线之间的间隙。

3.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述导电结构包括导电工装，所述导电工装固定于所述串焊区；

所述导电工装包括将任一电池片两个表面的焊带电连接的连接端子。

4.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述承载平台为透光平台，所述承载平台的第一侧和第二侧分别设置有所述光源，所述光源分别朝向所述电池串的第一侧表面和第二侧表面照射。

5.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述承载平台为遮光平台，所述承载平台的第一侧设置有所述光源，所述承载平台的第二侧设置有加热板。

6.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述承载平台还设置有排布区，所述排布区用于接收放置完成焊接的所述电池串；

所述光源还设置于所述排布区且位于所述承载平台的至少一侧，所述光源还用于对完成焊接的所述电池串至少一侧的表面按照第二预设时长照射。

7.根据权利要求6所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述光源为LED阵列发光板；

所述排布区和所述串焊区均位于所述光源在所述承载平台上的投影内。

8.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述电池串焊接装置还包括电流控制模块；

所述电流控制模块与所述导电结构电连接，所述电流控制模块用于控制所述电池片上电流大小的恒定。

9.根据权利要求1所述的电池串焊接装置，其特征在于，所述承载平台包括传送组件，所述传送组件用于带动所述电池串从所述铺设区移动至所述串焊区。

10.一种串焊机，其特征在于，所述串焊机包括权利要求1至9任一项所述的电池串焊接装置。