电池片焊接装置及方法与流程

本发明属于光伏设备制造领域，涉及一种电池片焊接装置及方法。

背景技术

光伏组件可以将太阳能转换为电能，目前正在被逐渐普及应用。在光伏组件生产过程中，需要将电池片焊接成电池串。

传统的焊接方式将电池片和焊带按照特定的顺序放置到输送线上，输送线采用步进的方式，将一个电池片和电池片上的焊带输送到焊接装置下方，焊接装置将电池片和焊带焊接成电池串。但是由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快，因此焊接装置的焊接速度影响到整个生产的效率。如果单纯地加快焊接的速度或功率，则可能导致电池片短时间内温差过大而出现破损。

技术实现要素：

为了解决相关技术由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快，焊接装置的焊接速度影响到整个生产的效率，而单纯的加快焊接的速度或功率，可能导致电池片短时间内温差过大而出现破损的问题，本发明提供了一种电池片焊接装置及方法。技术方案如下：

第一方面，提供了一种电池片焊接装置，该电池片焊接装置包括：上料装置、输送装置和焊接装置；焊接装置设置在输送装置的上方；上料装置设置在输送装置的起始端，将电池片和焊带按照预定顺序铺设在输送装置上的预定位置；输送装置通过步进方式将铺设的电池片和焊带向前输送，每次步进的距离等于每次焊接的至少两个电池片经焊带相连后的长度；焊接装置同时将输送装置输送至焊接位置的至少两个电池片与焊带焊接在一起。

通过包括上料装置、输送装置和焊接装置的电池片焊接装置对至少两个电池片与焊带同时焊接，使得焊接完成后平均每个电池片所花费的焊接时长缩短，从而提高了电池片的焊接速度，解决了由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快导致电池片的焊接速度影响整个生产效率的问题，并且避免了单纯加快焊接速度或功率导致电池片由于短时间内温差过大出现破损的情况，在提高焊接生产的同时，保证了电池片的焊接质量。

可选的，电池片焊接装置还包括压紧装置；压紧装置固定设置在焊接装置的下方，下降压住输送装置输送至焊接位置的至少两个电池片上的焊带；或者，压紧装置由上料装置放置在按照预定顺序铺设的电池片和焊带上，跟随铺设的电池片和焊带一起向前输送。

通过设置压紧装置，压紧电池片上的焊带，可以避免焊带在焊接过程中位置发生偏移的情况，保证了电池片的焊接质量。

可选的，电池片的种类为整片或者半片。

使用半片电池片进行焊接，可以减小电流失配损失，减少焊带功率损失，提高电池片组件的输出功率，同时对于破损的整片电池片，切掉破损的部分，使用完好的剩余半片，可以减少电池片的浪费，降低生产成本。

第二方面，提供了一种电池片焊接方法，应用于如第一方面所述的电池片焊接装置中，该方法包括：在输送装置每次步进之后，通过上料装置将一组电池片和焊带按照预定顺序铺设在输送装置上的预定位置，每组电池片包括n个电池片，n≥2，n为正整数；当一组电池片和焊带铺设完成时，控制输送装置步进预定距离，预定距离等于一组电池片经焊带相连后的长度；当一组电池片和焊带被输送至焊接位置时，通过焊接装置将一组电池片和焊带焊接在一起，得到电池片组件；控制输送装置步进预定距离，将焊接好的电池片组件输出，同时将下一组电池片和焊带输送至焊接装置下方。

通过焊接装置对输送装置上的一组电池片和焊接同时焊接，使得焊接完成后平均每个电池片所花费的焊接时长缩短，从而提高了电池片的焊接速度，解决了由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快导致电池片的焊接速度影响整个生产效率的问题，并且避免了单纯加快焊接速度或功率导致电池片由于短时间内温差过大出现破损的情况，在提高焊接生产的同时，保证了电池片的焊接质量。

可选的，输送装置上的预定位置与焊接位置之间的距离为输送装置步进一次对应的预定距离的整数倍。

由于输送装置上的预定位置与焊接位置之间的距离为输送装置步进一次对应的预定距离的整数倍，因此输送装置可以在步进若干次后，将预定位置上铺设的电池片和焊带正好输送至焊接位置处。

可选的，上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长大于或等于焊接装置一次的焊接时长。

可选的，输送装置步进的间隔时长大于或等于上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长。

由于输送装置步进的间隔时长大于或等于上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长，因此可以保证上料装置在上料完成后，输送装置将铺设好的电池片和焊带向前输送。

可选的，通过上料装置将一组电池片和焊带按照预定顺序铺设在输送装置上的预定位置，包括：通过上料装置将第i个电池片放置在输送装置上的第i位置，1≤i≤n，i为正整数；通过上料装置将焊带放置在第i个电池片的主栅线上。

通过上料装置将第i个电池片放置在输送装置上的第i位置，将焊带放置在第i个电池片的主栅线上，使得输送装置上的电池片在铺设成待焊接的状态后向前输送。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一个实施例提供的电池片焊接装置的结构方框图；

图2是本发明一个实施例提供的电池片焊接装置中压紧装置的示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的电池片焊接装置中压紧装置的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的一种电池片焊接方法的流程图；

图5是本发明另一个实施例提供的一种电池片焊接方法的流程图。

其中，附图标记如下：

10、上料装置；20、输送装置；30、焊接装置；40、压紧装置。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在将电池片连接成电池串时，通常需要通过焊带将电池片与电池片连接起来，传统的焊接方式将电池片和焊带按照特定的顺序放置到输送线上，输送线采用步进的方式，将一个电池片和电池片上的焊带输送到焊接装置下方，焊接装置将电池片和焊带焊接成电池串，但是由于电池片和焊带的上料速度要比焊接装置的焊接速度快，因此焊接装置的焊接速度影响到整个生产的效率，而单纯地加快焊接速度或功率，可能会导致电池片短时间内温差过大出现破损。

针对于此，本申请提供了一种电池片焊接装置及方法，通过同时对至少两个电池片与焊带焊接在一起，使得单个电池片的平均焊接时间缩短，从而提高电池片的焊接速度。下面结合图1至图5对本申请提供的电池片焊接装置及方法进行举例说明。

图1是本发明一个实施例提供的电池片焊接装置的结构方框图，该电池片焊接装置包括上料装置10、输送装置20和焊接装置30。

焊接装置30设置在输送装置20的上方。

可选的，焊接装置30在焊接时下降，对输送装置20上的电池片和焊带焊接完成后上升。

可选的，焊接装置30在焊接时功率增加至第一功率，在焊接停止时功率降低至第二功率，第一功率大于第二功率，焊接装置30在焊接时功率会加大短时间内提高温度以完成焊接。

上料装置10设置在输送装置20的起始端，将电池片和焊带按照预定顺序铺设在输送装置20上的预定位置。

焊带用于连接相邻两个电池片。

上料装置10在输送装置20的起始端每铺设完至少两个电池片和焊带之后，输送装置20步进一次，将铺设好的电池片和焊带向前输送。

输送装置20通过步进方式将铺设的电池片和焊带向前输送，每次步进的距离等于每次焊接的至少两个电池片进焊带相连后的长度。

焊接装置30同时将输送装置20输送至焊接位置的至少两个电池片与焊带焊接在一起。

可选的，焊接装置20包括焊接灯箱，焊接灯箱中安装有红外灯管，焊接的时候增加红外灯管的功率，使得焊接的温度升高。

可选的，若一个焊接灯箱对应一个电池片，则焊接装置20是由与至少两个电池片的数量对应的焊接灯箱相连而成的。

可选的，若焊接装置20仅包括一个焊接灯箱，则焊接灯箱的长度等于至少两个电池片经焊带相连后的长度。

可选的，该电池片焊接装置还包括压紧装置40。

在一种可能的实现方式中，结合参考图2，压紧装置40固定设置在焊接装置30的下方，下降压住输送装置20输送至焊接位置的至少两个电池片上的焊带。

可选的，压紧装置40通过弹性装置固定在焊接灯箱的下方，压紧装置40跟随焊接装置30同步下降或上升，比如压紧装置40通过弹簧安装在焊接装置30的下方，焊接装置30下降将压紧装置40压紧，并且由于设置有弹簧，压紧装置可以自适应地调整，避免压坏电池片。

可选的，压紧装置40可以跨设灯箱下方的输送装置处，压紧装置包括弹性支撑分部和压紧分部，焊接灯箱下降带动压紧分部挤压弹性支撑分部下降，从而使压紧分部下降将焊带和电池片压紧到一起。

可选的，压紧装置40与焊接灯箱一一对应，若焊接灯箱的数量与需要焊接的电池片的数量相等，则压紧装置40的数量也与需要焊接的电池片的数量相等；若焊接灯箱只有一个，则压紧装置40的长度与至少两个电池片经焊带相连后的长度相等。

在另一种可能的实现方式中，结合参考图3，压紧装置40由上料装置10放置在按照预定顺序铺设的电池片和焊带上，跟随铺设的电池片和焊带一起向前输送。

可选的，压紧装置40可以直接在上料时放置在电池片上用来压紧焊带，避免输送过程中焊带的位置发生偏移。

可选的，压紧装置40可以与电池片一一对应，即每个电池片上放置一个压紧装置40。

可选的，压紧装置40可以与一起焊接的至少两个电池片对应，即至少两个电池片上只放置一个压紧装置40，这里的压紧装置40的长度等于至少两个电池片经焊带相连后的长度。

可选的，当压紧装置40是与电池片一起输送时，在输送装置20的输送方向上，焊接位置的前方还可以设置有搬运装置，将焊接完成的电池片组件上的压紧装置40搬运至上料装置10处进行循环使用。

可选的，电池片的种类为整片或半片。

该电池片焊接装置可以使用整片电池片进行焊接，也可以使用半片电池片进行焊接。

半片电池片是对整片电池片对切后得到的，使用半片电池片焊接而成的电池片组件的电流失配损失减小，焊带功率损失减少75％，从而使得电池片组件的功率可提升约5w至10w，并且热斑温度可降低约25℃。

在生产过程中，部分整片电池片存在少许损伤，通过对切保留完好的半片，可以减少对电池片的浪费。

综上所述，本发明实施例提供的电池片堆叠装置，通过包括上料装置、输送装置和焊接装置的电池片焊接装置对至少两个电池片与焊带同时焊接，使得焊接完成后平均每个电池片所花费的焊接时长缩短，从而提高了电池片的焊接速度，解决了由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快导致电池片的焊接速度影响整个生产效率的问题，并且避免了单纯加快焊接速度或功率导致电池片由于短时间内温差过大出现破损的情况，在提高焊接生产的同时，保证了电池片的焊接质量。

另外，通过设置压紧装置，压紧电池片上的焊带，可以避免焊带在焊接过程中位置发生偏移的情况，保证了电池片的焊接质量。

另外，使用半片电池片进行焊接，可以减小电流失配损失，减少焊带功率损失，提高电池片组件的输出功率，同时对于破损的整片电池片，切掉破损的部分，使用完好的剩余半片，可以减少电池片的浪费，降低生产成本。

图4是本发明一个实施例提供的一种电池片焊接方法的流程图，应用在图1所示的电池片焊接装置中，如图4所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤110，在输送装置每次步进之后，通过上料装置将一组电池片和焊带按照预定顺序铺设在输送装置上的预定位置。

其中，每组电池片包括n个电池片，n≥2，n为正整数。

一组电池片包括至少两个电池片，在实际应用中，上料装置放置一片电池片和焊带大约需要2秒，则铺设一组电池片和焊带大约需要2n秒。

可选的，结合参考图5，步骤110可以包括：

步骤111，在输送装置每次步进之后，通过上料装置将第i个电池片放置在输送装置上的第i位置。

其中，1≤i≤n，i为正整数。

步骤112，通过上料装置将焊带放置在第i个电池片的主栅线上。

以一组电池片包括2个电池片为例，上料装置将第1个电池片放置在输送装置上的第1位置，将焊带放置在第1个电池片的主栅线上，然后将第2个电池片放置在输送装置上的第2位置。

第1位置与第2位置相邻，且第1位置与第2位置对应两个电池片经焊带相连的位置，焊带用于连接第1个电池片的正面和第2个电池片的背面，在将焊带放置在第1个电池片的主栅线上时，焊带一半在第1个电池片的主栅线上，另一半在第2位置，第2个电池片放置在第2位置的焊带上方。

在输送装置步进之后，第1位置和第2位置空出来，上料装置将下一组电池片和焊带按照同样的顺序进行铺设。

步骤120，当一组电池片和焊带铺设完成时，控制输送装置步进预定距离。

预定距离等于一组电池片经焊带相连后的长度。

以一组电池片包括2个电池片为例，当2个电池片和焊带铺设完成时，输送装置步进2个电池片经焊带相连后的长度。

上料装置每铺设完一组电池片和焊带之后，输送装置步进一次，将铺设好的一组电池片和焊带向前输送预定距离。

可选的，输送装置步进的间隔时长大于或等于上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长。

步骤130，当一组电池片和焊带被输送至焊接位置时，通过焊接装置将一组电池片和焊带焊接在一起，得到电池片组件。

焊接装置焊接一次的时间大约为3秒，为了保证焊接质量，焊接时长可以延长至3.5秒。

可选的，输送装置上的预定位置与焊接位置之间的距离为输送装置步进一次对应的预定距离的整数倍。

预定位置与焊接位置之间的距离为预定距离的整数倍，可以使得上料装置铺设的一组电池片和焊带经过若干次步进正好输送到焊接位置。

以一组电池片包括两个电池片为例，上料时长大约为4秒，焊接时长大约为3.5秒，则平均下来单个电池片的生产时长大约为2秒，从而提高了生产效率。

步骤140，控制输送装置步进预定距离，将焊接好的电池片组件输出，同时将下一组电池片和焊带输送至焊接装置下方。

由于输送装置每次步进会间隔一定时长，每步进一次，将焊接好的电池片组件向前输送，同时下一组未焊接的电池片和焊带正好被输送至焊接位置。

可选的，上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长大于或等于焊接装置一次的焊接时长。

若一组电池片的上料时长大于焊接装置一次的焊接时长，则焊接装置在一次焊接达到焊接时长后，自动上升停止焊接，等待上料时长与焊接时长的差值后再次下降对下一组电池片和焊带进行焊接，以避免焊接时长过长出现过焊，使得电池片和焊带焊接的过于紧密，导致焊接将电池片表面的银浆沾带脱落的情况。

需要说明的是，上料时长与焊接时长之间的差值与电池片组件的生产效率呈负相关，也就是说，一组电池片的上料时长与焊接时长越接近，则电池片组件整体的生产效率越高。在实际应用中，应当根据单个电池片和焊带的上料时长以及焊接时长选择一组电池片所包括的电池片的数量。

综上所述，本发明实施例提供的电池片堆叠方法，通过焊接装置对输送装置上的一组电池片和焊接同时焊接，使得焊接完成后平均每个电池片所花费的焊接时长缩短，从而提高了电池片的焊接速度，解决了由于电池片和焊带上料的速度要比焊接装置焊接的速度快导致电池片的焊接速度影响整个生产效率的问题，并且避免了单纯加快焊接速度或功率导致电池片由于短时间内温差过大出现破损的情况，在提高焊接生产的同时，保证了电池片的焊接质量。

另外，由于输送装置上的预定位置与焊接位置之间的距离为输送装置步进一次对应的预定距离的整数倍，因此输送装置可以在步进若干次后，将预定位置上铺设的电池片和焊带正好输送至焊接位置处。

另外，由于输送装置步进的间隔时长大于或等于上料装置铺设一组电池片和焊带的上料时长，因此可以保证上料装置在上料完成后，输送装置将铺设好的电池片和焊带向前输送。

另外，通过上料装置将第i个电池片放置在输送装置上的第i位置，将焊带放置在第i个电池片的主栅线上，使得输送装置上的电池片在铺设成待焊接的状态后向前输送。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。