JP2011073042A - Method for joining coated plate-conductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池モジュール等の出力端子への配線に用いられる被覆付き平板導電体同士の接合に係り、特に予め被覆を剥離することなく接合するのに好適な被覆付き平板導電体の接合方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to joining of coated flat conductors used for wiring to output terminals of solar cell modules and the like, and more particularly to a method of joining coated flat conductors suitable for bonding without peeling off the coating in advance. Is.
太陽電池装置は、太陽からの光を電気に変換することから新しいエネルギ変換装置として期待されており、近年においては一般家庭用の電源として利用が盛んに進められつつある。 A solar cell device is expected as a new energy conversion device because it converts light from the sun into electricity, and in recent years, it has been actively used as a power source for general households.
太陽電池素子の1つ1つは小さな起電力しか得られないが、太陽電池素子を直列、並列に接続することで種々の起電力を得ることができることは周知の通りである(例えば、特許文献1など)。
この従来の太陽電池装置は、図4のように構成されており、1つ1つの太陽電池素子102を直列に接続していく太陽電池群104があり、この太陽電池群の数量によって起電力を調整する。
Each of the solar cell elements can obtain only a small electromotive force, but it is well known that various electromotive forces can be obtained by connecting the solar cell elements in series and in parallel (for example, Patent Documents). 1).
This conventional solar cell device is configured as shown in FIG. 4, and has a
直列接続された太陽電池群104は平板銅線を接続部材とする被覆付き平板導電体106と107に接続されており、この被覆付き平板導電体106、107がそれぞれ被覆付き平板導電体108、109と接続されて外部接続端子へと起電力が導かれている。
The
この被覆付き平板導電体106、107、特に被覆付き平板導電体106は起電力に応じて長さを変える必要がある。この被覆は接続部材同士が接触して電気的に短絡することを防止している。前記したように被覆付き平板導電体106、107は被覆付き平板導電体108、109とそれぞれ接続されるので予め被覆を剥離してから接合する必要があり、種々の起電力に対応するためにそれに合わせた長さにする必要がある。このことが太陽電池装置の製造コストを押し上げる一因となっていた。
It is necessary to change the length of the coated
このため、被覆を予め剥離することなく被覆付き平板導電体同士を接合する方法が求められている。本願出願人は、このような方法が記載されている文献等を調査したが直接記載している文献等を見出すことはできなかった。
しかし、用途は異なるがそのままでは溶接電極間に溶接電流を流せない場合であっても溶接技術を用いて絶縁樹脂を内蔵する制振鋼板同士を接合する方法(分流予熱法)を見出した(例えば特許文献2など)。
For this reason, the method of joining the flat conductors with a coating, without peeling a coating beforehand is calculated | required. The applicant of the present application investigated documents etc. in which such a method is described, but could not find documents etc. directly described.
However, even if the application is different but the welding current cannot be passed between the welding electrodes as it is, a method (joint flow preheating method) for joining the damping steel plates containing the insulating resin using the welding technique has been found (for example, Patent Document 2).
しかしながら、図5に示すように、特許文献2記載の方法は重ね合わせた2枚の制振鋼板105、111の外側からバイパス導電体113で2枚の制振鋼板105、111を挟持して、1対の溶接電極115、117をこのバイパス導電体113が挟持している部分とは異なる部分に当接して一方の溶接電極115から第1の制振鋼板105の外側の導電部、バイパス導電体113、第2の制振鋼板111の外側の導電部を介してもう一方の溶接電極117へと電流を流すものであり、バイパス導電体113で第1、第2の制振鋼板105、111の重ね部を所定の挟持力で保持していないと充分な電流を流すことができないという欠点があった。反面、所定の挟持力で保持しようとすると挟持部の幅が狭くなり、バイパス導電体113の取り付け、取り外しに時間がかかり、製造コストが上がるという欠点があった。
However, as shown in FIG. 5, the method described in
そして、何よりこの方法では溶接電極115、117とバイパス導電体113とが当接していないので、被覆付き平板導電体同士の接合に利用しようとすると、外側は被覆されているので溶接電極間には電流が流れず、その結果ジュール熱が発生しないので外側の被覆が溶融することはないから、結局平板導電体を接合することができないという致命的な欠点があった。 And above all, in this method, the welding electrodes 115, 117 and the bypass conductor 113 are not in contact with each other. Since no current flows and consequently no Joule heat is generated, the outer coating does not melt, so that there is a fatal defect that the plate conductors cannot be joined after all.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、バイパス導電体を溶接電極間で挟持し、加圧しながら電流を流す被覆付き平板導電体の接合方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for joining a coated flat conductor in which a bypass conductor is sandwiched between welding electrodes and a current is supplied while being pressed.
請求項1に記載した発明になる被覆付き平板導電体の接合方法は、第1と第2の被覆付き平板導電体を予め被覆を剥離することなく重ね、この外側からバイパス導電体で挟持し、さらに一対の溶接電極で前記第1と第2の被覆付き平板導電体を挟持してこの溶接電極間に電流を流すことで被覆を溶融剥離することで前記平板導電体を接合する被覆付き平板導電体の接合方法であって、前記一対の溶接電極は前記バイパス導電体の外側から挟持して加圧しながら電流を流すことを特徴とするものである。 The method of joining the coated flat conductors according to the first aspect of the present invention is such that the first and second coated flat conductors are overlapped in advance without peeling off the covering, and sandwiched by a bypass conductor from the outside, Further, the coated flat plate conductor for joining the flat plate conductors by sandwiching the first and second coated flat plate conductors with a pair of welding electrodes and flowing a current between the weld electrodes to melt and peel the coating. It is a body joining method, wherein the pair of welding electrodes are sandwiched from the outside of the bypass conductor and a current flows while being pressed.
請求項2に記載した発明になる被覆付き平板導電体の接合方法は、断面ほぼコの字状であって、前記第1と第2の被覆付き平板導電体を挟持する部位の対向する位置にそれぞれ外側から内側に向かって前記溶接電極の先端形状に合わせた中空の深さがこのバイパス導電体の厚みを超える凸部が形成されている前記バイパス導電体を使用することを特徴とするものである。 The method for joining coated flat conductors according to the second aspect of the present invention is substantially U-shaped in cross section, and is located at a position where the first and second covered flat conductors are sandwiched. The bypass conductor is used in which convex portions are formed in which the hollow depth matched to the tip shape of the welding electrode from the outside toward the inside exceeds the thickness of the bypass conductor. is there.
請求項3に記載した発明になる被覆付き平板導電体の接合方法は、断面コの字状の対向する挟持面間にばね性を備える前記バイパス導電体を使用することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of joining a coated flat plate conductor using the bypass conductor having a spring property between opposing holding surfaces having a U-shaped cross section. .
請求項4に記載した発明になる被覆付き平板導電体の接合方法は、挟持部の最も狭い部分の幅が前記第1と第2の被覆付き平板導電体を重ねたときの厚みから前記被覆の材質の加圧時の収縮に応じて定まる分だけ減じた値から前記重ねたときの厚みの1.5倍までである前記バイパス導電体を使用することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of joining a coated flat conductor, wherein the width of the narrowest portion of the sandwiching portion is determined from the thickness when the first and second coated flat conductors are stacked. The bypass conductor having a value reduced by an amount determined according to the shrinkage of the material during pressurization to 1.5 times the thickness when the material is stacked is used.
請求項5に記載した発明になる被覆付き平板導電体の接合方法は、前記第1、第2の溶接電極間の幅の測定結果により、外側の被覆を溶融剥離する段階、内側の被覆を溶融剥離する段階、平板導電体同士を溶接する段階を判断し、それぞれの段階に適応した電流を流すことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for joining a coated flat conductor, wherein the outer coating is melted and peeled according to the measurement result of the width between the first and second welding electrodes, and the inner coating is melted. The step of peeling and the step of welding the flat plate conductors are judged, and a current adapted to each step is passed.
請求項1〜5記載の発明によれば、予め被覆を剥離しないでも、バイパス導電体を介して溶接電極間に電流が流れるので、この電流によりジュール熱が発生し、最初に外側の被覆が溶融剥離し、次に内側の被覆が溶融剥離して平板導電体同士が接触する。このようにして平板導電体が接触すると溶接電極間には平板導電体を介して溶接電流が流れるから、平板導電体を接合することができ、製造コストを押さえた被覆付き平板導電体の接合方法を提供することができる。 According to the first to fifth aspects of the present invention, even if the coating is not peeled off in advance, a current flows between the welding electrodes via the bypass conductor, so this current generates Joule heat, and the outer coating is first melted. Next, the inner coating is melted and peeled, and the flat conductors come into contact with each other. Since the welding current flows between the welding electrodes through the flat conductor when the flat conductor comes into contact in this way, the flat conductor can be joined and the method of joining the coated flat conductor with reduced manufacturing cost can be achieved. Can be provided.
請求項2記載の発明によれば、特にバイパス導電体に溶接電極を収納する形状の凹部を設けてあるので溶接電極の位置合わせも容易で、また凸部を設けているので溶接電極間に流れる電流により発生するジュール熱が適切に被覆に伝達されるから被覆の溶融剥離や被覆剥離後の平板導電体同士の接合が適切に実行できる。 According to the second aspect of the present invention, since the concave conductor is formed in the bypass conductor so as to accommodate the welding electrode, the positioning of the welding electrode is easy, and since the convex portion is provided, it flows between the welding electrodes. Since the Joule heat generated by the electric current is appropriately transmitted to the coating, it is possible to appropriately perform the melt peeling of the coating and the joining of the flat conductors after the coating peeling.
請求項3記載の発明によれば、特にバイパス導電体はばね性を備えているのでバイパス導電体の開放端は間隔を広げ易いので接合対象である重ねられた被覆付き平板導電体への取り付けを容易に行うことができる。そして、このばね性を備えることから溶接電極間を加圧しながら溶接電極間に溶接電流を流して平板導電体同士の接合を完了させた後、溶接電極をワークから離すことによりバイパス導電体に印加されていた圧力から開放するとバイパス導電体の開放端は開くからバイパス導電体は接合対象である被覆付き平板導電体から離れるので取り外しを容易に行うことができる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、特にバイパス導電体の挟持幅を被覆付き平板導電体を重ねた厚みに対して広めになるようにしているので、接合対象である重ねられた被覆付き平板導電体への取り付けを容易に行うことができる。 According to the invention described in claim 4, since the sandwiching width of the bypass conductor is made wider with respect to the thickness of the stacked flat conductors, the stacked flat conductors to be joined are joined. It can be easily attached to the body.
請求項5記載の発明によれば、特に溶接電極間の間隔を検出し、それに応じて作業の進行段階を把握して各段階に応じて適当な電流を流すことができるので低コストの被覆付き平板導電体の接合方法を提供することができる。 According to the fifth aspect of the invention, in particular, the distance between the welding electrodes can be detected, and the progress stage of the work can be grasped accordingly, and an appropriate current can be passed in accordance with each stage. A method for joining flat conductors can be provided.
次に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図3は本発明になる被覆付き平板導電体の接合方法の一実施形態を示す概略工程図で、図1はその初段部、図2はその中段部、図3はその後段部である。なお、これらの図では全て断面図を示している。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 are schematic process diagrams showing an embodiment of a method for joining coated flat conductors according to the present invention. FIG. 1 shows the first stage, FIG. 2 shows the middle stage, and FIG. 3 shows the subsequent stage. is there. In these drawings, all are sectional views.
図1〜図3において、1は厚み0.05mmのPET等からなる絶縁部材でなる被覆付き平板導電体5の被覆、3は幅6mm、厚み0.3mmの平板銅線等からなる被覆付き平板導電体5の平板導電体、7は被覆1、1、1、1を溶融剥離するためのバイパス電流を流すためのバイパス導電体であり、断面コの字状で対向する面に外側から内側に向かってそれぞれ使用する溶接電極の先端形状に合わせた中空の深さがこのバイパス導電体7の厚みを超える凸部7aが形成されている。凸部7aは本発明には必ずしも必要ではないが、溶接電極の位置合わせや被覆付き平板導電体の特定部位を押圧し、電流を流して被覆を溶融剥離し、最終的には平板導電体同士を接合するために好ましいものである。
1 to 3, 1 is a coating of a coated
9、10は被覆付き平板導電体5、5の接合を行う時の電流を流す一対の溶接電極である。なお、溶接電源等溶接電極に電流を流すために必要な機材は本発明の主旨には直接関係しないので図示も説明も省略する。
11は被覆1、1、1、1を溶融剥離する時のバイパス電流、13は被覆1、1、1、1を溶融剥離後の平板導電体3、3を接合する時の溶接電流、15は溶接電流が流れることにより形成されるナゲットである。
次に、本発明になる被覆付き平板導電体の接合方法について図1〜図3を用いて工程順に説明する。
11 is a bypass current when melt-peeling the
Next, the joining method of the coated flat conductor according to the present invention will be described in the order of steps with reference to FIGS.
最初に接合する被覆付き平板導電体5、5に応じて溶接電極9、10間に加える圧力と電流を、外側の被覆1、1を溶融剥離する段階、内側の被覆1、1を溶融剥離する段階、および平板導電体3、3を接合する段階に分けて時系列で設定する。この圧力と電流をそれぞれ順に第1の圧力1と電流1、第2の圧力2と電流2、第3の圧力3と電流3と呼ぶことにする。
The step of melting and peeling the
それぞれの段階の所要時間は実験的に求めたり、溶接電極9、10間の変位を測定することで外側の被覆の溶融剥離、内側の被覆の溶融剥離を検出したりして得られた値を基に所定の圧力と電流に変えるようにすることができるが、ここでは実験的に求めた値を使用することとして説明する。
The time required for each stage is obtained experimentally, or the values obtained by measuring the displacement between the
このような被覆1,1の溶融剥離と平板導電体3、3の接合のための圧力、電流を時間単位で設定する準備を行った後、予め被覆1、1を剥離することなく、被覆付き平板導電体5、5同士を接合する部分を位置合わせして重ねる(図1の(a))。
After preparing to set the pressure and current for the melt peeling of the
次に、バイパス導電体7の開口端から被覆付き平板導電体5、5を差し込み、接合する部分に凸部7aの底部を位置合わせしながらバイパス導電体7で被覆付き平板導電体5、5を挟持する(図1の(b))。このとき、バイパス導電体7には弾性があるので被覆付き平板導電体5、5を挟持するのに便宜であり、また凸部7aで被覆付き平板導電体5、5を挟持するようにしているので開口部は被覆付き平板導電体5、5の厚みより幅があるので差し込みが容易である。このようにしてバイパス導電体7で挟持された被覆付き平板導電体5、5を凸部7aの凹部に溶接電極9、10を位置合わせして挟持する。
Next, the covered
そして、溶接電極9、10間で第1の圧力1で被覆付き平板導電体5、5を押圧しながら、溶接電極9、10間に第1の電流1を所定の時間流す(図1の(c))。このとき、被覆1、1は剥離されていないので、この電流はバイパス電流11となって、バイパス導電体7を介して溶接電極9から溶接電極10に向かって流れる(同図の11の矢印方向)。
Then, the first current 1 is allowed to flow between the
このとき、このバイパス電流11によってジュール熱が発生し、この発熱により外側の被覆1、1、特に凸部7aが当接する部分が溶融し、蒸発する。このために外側の被覆1、1のこの部分が剥離され、バイパス導電体7の凸部7a、7aが直接平板導電体3、3に接触するようになる(図2の(d))。このとき、バイパス導電体7には弾性があるので凸部7a、7aを中心にして被覆付き平板導電体5、5を押圧しているからである。
At this time, Joule heat is generated by the bypass current 11, and the heat generation generates a portion where the
このようにして外側の被覆1、1を溶融剥離した後、溶接電極9、10間で第2の圧力2で被覆付き平板導電体5、5を押圧しながら、溶接電極9、10間に第2の電流2を所定の時間流す(図2の(e))。このとき、内側の被覆1、1は剥離されていないので、この電流は前記と同じようにバイパス電流11となって、バイパス導電体7を介して溶接電極9から溶接電極10に向かって流れる(同図の11の矢印方向)。
After the
そして、同じように、このバイパス電流によってジュール熱が発生し、この発熱により内側の被覆1、1、特に凸部7aが当接する部分が溶融し、蒸発することで内側の被覆1、1のこの部分が剥離され、バイパス導電体7の凸部7a、7aが直接平板導電体3、3に接触するようになる(図2の(e))。このとき、バイパス導電体7には弾性があるので凸部7a、7aを中心にして被覆付き平板導電体5、5を押圧しているからである。
In the same manner, Joule heat is generated by this bypass current, and this heat generation melts and evaporates the
このようにして内側の被覆1、1を溶融剥離した後、溶接電極9、10間で第3の圧力3で被覆付き平板導電体5、5を押圧しながら、溶接電極9、10間に第3の電流3を所定の時間流す(図3の(f))。このとき、内側の被覆1、1は剥離されているので、この電流は前記までとは異なり溶接電流13となって、平板導電体3、3を介して溶接電極9から溶接電極10に向かって流れる(同図の13の矢印方向)。
After the
そして、同じように、このバイパス電流によってジュール熱が発生し、この発熱により平板導電体3、3、特に凸部7aが当接する部分が溶融し、所定時間の通電後冷却また自然冷却により平板導電体3、3の溶融部が固化しナゲット15が形成される。このとき、バイパス導電体7には弾性があるので凸部7a、7aを中心にして被覆付き平板導電体5、5を押圧しているからである。
Similarly, Joule heat is generated by this bypass current, and this heat generation melts the
この後、溶接電極9、10間に印加されていた圧力3を徐々に解除する。こうすることで、バイパス導電体7は弾性により元に形状に戻るので容易に被覆付き平板導電体5、5から離すことができる。
Thereafter, the
このようにして、被覆付き平板導電体3、3同士が予め被覆を剥離することなく接合できる。
In this way, the coated
以上の実施の形態では予め実験的に求めた時間を基準にして圧力と電流をそれぞれの段階に応じて変化させたが、溶接電極9、10間の間隔の変位を基準にしてそれぞれの段階に応じて変化させることもできる。
In the above embodiment, the pressure and the current are changed according to each step with reference to the time experimentally obtained in advance, but each step is changed based on the displacement of the interval between the
すなわち、それぞれの段階に応じて溶接電極9、10間の間隔を設定しておき、被覆付き平板導電体5、5の接合工程が開始された時点から溶接電極9、10間の変位を測定して設定された間隔と比較することで、外側の被覆1、1の溶融剥離段階、内側の被覆1、1の溶融剥離段階、そして平板導電体3、3の接合段階のいずれに当るか判断し、この判断に従って第1〜第3の圧力1、2、3および電流1、2、3へと変更していくのである。なお、この他にも本発明の主旨を変更することなく種々の変形例が可能である。
That is, the interval between the
1 被覆
3 平板導電体
5 被覆付き平板導電体
7 バイパス導電体
7a 凸部
9、10 溶接電極
11 バイパス電流
13 溶接電流
15 ナゲット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一対の溶接電極は前記バイパス導電体の外側から挟持して加圧しながら電流を流すことを特徴とする被覆付き平板導電体の接合方法。 The first and second coated flat conductors are overlapped in advance without peeling off the coating, sandwiched by a bypass conductor from the outside, and the first and second coated flat conductors are further bonded by a pair of welding electrodes. It is a joining method of a coated flat conductor in which the flat conductor is joined by melting and peeling the coating by passing an electric current between the welding electrodes.
A method of joining a coated flat conductor, wherein the pair of welding electrodes are sandwiched from the outside of the bypass conductor and a current flows while being pressed.
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2009
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