导电线芯、光伏焊带、光伏组件及导电线芯加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种导电线芯、光伏焊带、光伏组件及导电线芯加工装置。


背景技术：

2.光伏焊带是光伏组件焊接过程中的重要材料，其性能与质量直接关系到光伏组件电流的收集效率，对光伏组件功率具有重要影响。目前，光伏焊带在结构上包括内部铜芯线与表面镀锡层两部分。其中，铜芯线通常呈扁平状形态，基于铜芯线的形状，所涉及的光伏焊带整体也呈薄而宽的扁平状形态。扁平状形态的光伏焊带具有良好的柔性和焊接可靠性；但是，在使用扁平状光伏焊带焊接电池片时，其覆盖电池片表面积的比例达到2％～4％，特别是对于光伏组件的受光面而言，照射到光伏焊带表面的大部分太阳光将会被反射而无法被电池片吸收，进而会造成了极大的光能浪费，阻碍了组件功率的提升。因此，通过降低光伏焊带遮挡光的损失，提高组件功率，一直是光伏组件制造企业广泛关注的降本增效技术之一。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题，为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种导电线芯，其具体设计方式如下。
4.一种导电线芯，用于制作光伏焊带，其包括呈扁平状的扁平段以及连接至所述扁平段的异形段，所述异形段在垂直于其自身长度方向上的截面包括v型主体部以及两个分别连接至所述v型主体部开口端两外侧的侧边部。
5.进一步，两所述侧边部均具有与所述v型主体部开口朝向一致的配合面，两所述配合面位于同一平面上且平行于所述扁平段所在平面。
6.进一步，所述侧边部呈矩形或楔形。
7.本实用新型还提供了一种光伏焊带，该光伏焊带具有以上所述的导电线芯以及覆盖于所述导电线芯表面的镀锡层。
8.本实用新型还提供了一种光伏组件，其包括若干电池片以及连接相邻电池片的光伏焊带，其中所述光伏焊带为以上所述的光伏焊带。
9.此外，本实用新型还提供了一种导电线芯加工装置，其包括：用以使扁平状芯材于宽度方向的中间区域形成横截面为v型的成型机构、以及位于所述成型机构后端用以在所述芯材的长度方向上选择性的使部分横截面为v型的区域形成为扁平状的分段压延机构。
10.进一步，所述成型机构包括轧制预成型组件，所述轧制预成型组件包括第一轧辊组，所述第一轧辊组包括两个配合设置用于轧制所述芯材的轧辊；两所述轧辊中的一个沿周向设有v型槽，另一个沿周向设有与所述v型槽配合的凸脊。
11.进一步，所述轧制预成型组件还包括位于所述第一轧辊组前端的前限位块以及位于所述第一轧辊组后端的后限位块，所述前限位块内具有截面形状与芯材轧制前截面形状
一致的第一限位通孔，所述后限位块具有截面形状与芯材轧制后截面形状一致的第二限位通孔。
12.进一步，所述前限位块与所述后限位块均为厚度方向与所述扁平状芯材厚度方向一致楔形块，所述楔形块中厚度较薄的一端指向两所述轧辊的配合位置处。
13.进一步，所述轧制预成型组件还包括设置于所述第一轧辊组后端用于牵拉所述芯材的第一牵引轮。
14.进一步，所述成型机构还包括位于所述轧制预成型组件后端的拉拔定型组件，所述拉拔定型组件包括拉丝模以及设置于所述拉丝模后端用于牵拉所述芯材的第二牵引轮，所述拉丝模具有供所述芯材穿过的定型孔，所述定型孔在垂直于其深度方向上的截面包括v型孔部以及两个分别连接至所述v型孔部两端外侧的侧边孔部。
15.进一步，所述分段压延机构包括第二轧辊组，所述第二轧辊组包括相对设置的圆形辊与异形棍，所述异形棍的辊面于周向上包括：转动至与所述圆形辊辊面配合以压扁所述芯材的外凸段、以及转动至与所述圆形辊辊面配合以共同形成供所述芯材自由通过间隙的内凹段。
16.进一步，所述分段压延机构还包括设置于所述第二轧辊组后端用于牵拉所述芯材的第三牵引轮。
17.本实用新型的有益效果是：在本实用新型所提供的技术方案中，基于导电线芯的形状，由其制成的光伏焊带在具体应用于光伏组件的场景中，光伏焊带与导电线芯异形段相对应的一部分通过v型主体部的开口端一侧配合至电池片的受光面，可使得照射至光伏焊带表面的太阳能光能够进一步反射至电池片的表面，进而提高太阳光的利用率；而且光伏焊带中镀锡层位于导电线芯v型开口内侧的部分还可以强化光伏焊带与电池片之间的焊接可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1所示为本实用新型光伏焊带裁切使用前的示意图；
20.图2所示为采用焊带连接电池片的示意图；
21.图3所示为图1中a-a＇位置处的两种不同截面示意图；
22.图4所示为图1中b-b＇位置处的截面示意图。
23.图5所示为轧制预成型组件的构成示意图；
24.图6所示为轧制预成型组件中第一轧辊组的结构示意图；
25.图7所示为轧制后的导电线芯与第一牵引轮之间的配合示意图；
26.图8所示为拉拔定型组件的构成示意图；
27.图9所示为图8中拉丝模的在c-c＇位置处的两种不同截面示意图；
28.图10所示为分段压延机构的构成示意图。
29.图中，101为正面段，102为背面段，11为导电线芯，111为v型主体部， 112为侧边
部，1120为配合面，12为镀锡层，100为芯材，200为电池片，201 为第一电池片，202为第二电池片，31为第一轧辊，310为v型槽，32为第二轧辊，320为凸脊，33为第一牵引轮，34为前限位块，35为后限位块，41为拉丝模，410为定型孔，4101为v型孔部，4102为侧边孔部，42为第二牵引轮，51为异形棍，511为外凸段，512为内凹段，52为圆形辊，53为第三牵引轮。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
31.本实用新型涉及到一种光伏组件，参考图2所示，其包括若干电池片200 以及连接相邻电池片200的光伏焊带。
32.结合图1、图2所示，本实用新型所涉及的光伏焊带具有用以分别连接相邻电池片200的正面段101和背面段102。如图中所示，相邻的电池片200包括第一电池片201与第二电池片202，其中，光伏焊带的正面段101连接至第一电池片201的受光面，光伏焊带的背面段102连接至第二电池片202的背光面。
33.参考图1所示，其展示的是光伏焊带在被裁切前的状态，光伏焊带被裁切前由若干个重复单元依次连接构成，每个重复单元即对应一条用于电池片200 连接的光伏焊带。
34.本实用新型中所涉及的光伏焊带包括导电线芯11以及覆盖于导电线芯11 表面的镀锡层12。作为本实用新型更为具体的实施方式，导电线芯11优选为铜线芯。
35.更为具体地，本实用新型所涉及的导电线芯包括呈扁平状的扁平段以及连接至扁平段的异形段，具体实施过程中，导电线芯与光伏焊带正面段101所对应的部分为异形段，导电线芯与光伏焊带背面段101所对应的部分为扁平状。
36.进一步参考图3所示，本实用新型中，导电线芯11的异形段在垂直于其自身长度方向上的截面包括v型主体部111以及两个分别连接至v型主体部111 开口端两外侧的侧边部112。参考图4所示，导电线芯11的扁平段呈扁平状。
37.在本实用新型所提供的技术方案中，基于导电线芯11的形状，由其制成的光伏焊带在具体应用于光伏组件的场景中，光伏焊带与导电线芯11异形段相对应的一部分通过v型主体部111的开口端一侧配合至电池片200的受光面，可使得照射至光伏焊带表面的太阳能光能够进一步反射至电池片200的表面，进而提高太阳光的利用率；而且光伏焊带中镀锡层12位于导电线芯v型主体部 111开口侧凹槽内部的部分还可以强化光伏焊带与电池片200之间的焊接可靠性。
38.具体而言，光伏焊带是在导电线芯11表面增加一层锡料形成，其形貌与导电线芯11的形貌基本保持一致。如此，在构成光伏组件时，光伏焊带与电池片 200受光面配合的正面段101外侧具有两个相背的倾斜面，这两个倾斜面能够向两侧倾斜反射光线，该反射光线会直接反射至电池片200受光面、或经光伏组件上层玻璃二次反射再到达电池片200受光面，从而避免直接照射至光伏焊带太阳光的浪费。
39.另外，对于导电线芯而言，其v型主体部111开口侧的凹槽相当于提供一个储锡腔，在制成光伏焊带时，储锡腔内也覆有锡料。如此在光伏焊带焊接至电池片200时，储锡腔内
的锡料融化后可以对两者之间焊接位置处进行补充，进而保证光伏焊带与电池片200焊接时具有充足锡料，有效提高焊接可靠性与焊点合格率。
40.相应地，基于v型主体部111的设置，在具体制作光伏焊带时，可以在降低镀锡层12平均厚度的前提下，确保光伏焊带与电池片200之间仍能获得良好的焊接强度与焊点合格率，如此可有效减少锡料使用量，节约焊带生产成本。
41.在本实用新型中，参考图3中所示，在具体实施过程中，两侧边部112均具有与v型主体部111开口朝向一致的配合面1120，两配合面1120位于同一平面上且平行于扁平段102所在平面。在具体光伏组件结构中，侧边部112的配合面1120在镀制锡料后用于与电池片200受光面配合，即光伏焊带与配合面 1120对应的表面构成焊接面。本实施例中，两配合面1120位于同一平面上，可以使得由该导电线芯11制得的光伏焊带与电池片200之间具有较好的焊接质量；而配合面1120平行于扁平段102所在平面，可以避免光伏焊带连接相邻两电池片200时发生扭转现象。
42.参考图3左图所示，该具体实施例中，所涉及的侧边部112呈矩形。进一步优选地，参考图3右图中所示，侧边部112呈楔形；此时，在具体应用于光伏组件中时，光伏焊带与楔形侧边部112对应的区域能够进一步增大太阳光的有效利用率。
43.此外，本实用新型还提供了一种导电线芯加工装置，其包括：用以使扁平状芯材100于宽度方向的中间区域形成横截面为v型的成型机构、以及位于成型机构后端用以在芯材的长度方向上选择性的使部分横截面为v型的区域形成为扁平状的分段压延机构。
44.在一具体实施例中，成型机构包括轧制预成型组件，轧制预成型组件包括第一轧辊组，第一轧辊组包括两个配合设置用于轧制芯材100的轧辊。参考图 5所示，第一轧辊组包括第一轧辊31与第二轧辊32，第一轧辊31与第二轧辊 32按图示箭头方向转动以轧制经过其两者之间的扁平状芯材100。具体实施时，结合图6所示，第一轧辊31沿周向设有v型槽310，第二轧辊32沿周向设有与v型槽310配合的凸脊320。基于v型槽310与凸脊320的配合，可以使得芯材100于宽度方向的中间区域形成横截面为v型的形态。
45.进一步参考图5中所示，轧制预成型组件还包括位于第一轧辊组前端的前限位块34以及位于第一轧辊组后端的后限位块35，其中，前限位块34内具有截面形状与芯材100轧制前截面形状一致的第一限位通孔(图中未标识)，后限位块35具有截面形状与芯材100轧制后截面形状一致的第二限位通孔。在具体进行轧制时，芯材100依次经过前限位块34的第一限位通孔、第一轧辊组、后限位块35的第二限位通孔，由于第一限位通孔与第二限位通孔的限制，可以对芯材100的移动进行限位，能有效避免芯材100在轧制过程中发生横向偏移与翻转等影响轧制质量的问题。
46.在具体实施时，前限位块34与后限位块35内均设置有供芯材100穿过的通孔。其中，前限位块34中通孔截面形状与芯材100轧制前截面形状一致的部分构成第一限位通孔；后限位块33中通孔截面形状与芯材100轧制后截面形状一致的部分构成第二限位通孔。
47.优选地，参考图5中所示，前限位块34与后限位块35均为厚度方向与扁平状芯材100厚度方向一致楔形块，楔形块中厚度较薄的一端指向第一轧辊31 与第二轧辊32的配合位置处。本实施例中，基于前限位块34与后限位块35 的设置形状，可以使得前限位块34、后限位块35更好的靠近第一轧辊31与第二轧辊32的配合位置处，进而能更为可靠的对芯材100进行限位。
48.进一步，在该具体实施例中，由前限位块34指向第一轧辊组的方向上，前限位块34内通孔的横截面积逐渐减小，且靠近第一轧辊组一端构成第一限位孔；相应地，由后限位块35指向第一轧辊组的方向上，后限位块35内通孔的横截面积逐渐减小，且靠近第一轧辊组一端构成第二限位孔。
49.参考图5所示，本实施例中，轧制预成型组件还包括设置于第一轧辊组后端用于牵拉芯材100的第一牵引轮33。通常，第一牵引轮33由伺服电机控制，轧制完成后的芯材100在第一牵引轮33作用下前进进入下一环节。参考图7 所示，轧制完成后的芯材100在第一牵引轮33上缠绕有若干圈，通过摩擦力对芯材100提供前进的动力，具体实施时，芯材100与v型主体部111开口侧相对应的一侧配合在第一牵引轮33上，如此可以保证芯材100与第一牵引轮33 之间具有较大的接触面积，同时可以避免芯材100翻转。
50.为使得轧制后的芯材100具有优异的表面形态，在本实用新型的一些优选实施例中，成型机构还包括位于轧制预成型组件后端的拉拔定型组件。参考图 8所示，拉拔定型组件包括拉丝模41以及设置于拉丝模41后端用于牵拉芯材 100的第二牵引轮42。其中，芯材100与第二牵引轮42的具体配合方式可参考芯材100与第一牵引轮33的配合方式。
51.结合图9所示，拉丝模41具有供芯材100穿过的定型孔410，定型孔410 在垂直于其深度方向上的截面包括v型孔部4101以及两个分别连接至v型孔部4101两端外侧的侧边孔部4102，如图中所示，其展示了定型孔410两种不同形态。具体实施时，v型孔部4101、侧边孔部4102的具体形态分别与v型主体部111、侧边部112的形状一致，具体在此不做赘述。
52.本实用新型所涉及的分段压延机构用于进一步使轧制处理后的芯材100形成为导电线芯11。具体实施时，分段压延机构包括第二轧辊组，参考图10所示，第二轧辊组包括相对设置的圆形辊52与异形棍51，其中，异形棍51的辊面于周向上包括：转动至与圆形辊52辊面配合以压扁芯材100的外凸段511、以及转动至与圆形辊52辊面配合以共同形成供芯材100自由通过间隙的内凹段 512。
53.基于分段压延机构的以上设置方式，在圆形辊52与异形棍51按图示方向转动过程中：当圆形辊52与异形棍51的外凸段511配合时，可对芯材100进行压扁以形成导电线芯11的扁平段；当圆形辊52与异形棍51的内凹段512 配合时，芯材100自由通过两者之间间隙且保持轧制后的形态，以形成导电线芯11的异形段。
54.本实施例中，分段压延机构还包括设置于第二轧辊组后端用于牵拉芯材100的第三牵引轮53。芯材100与第三牵引轮53的具体配合方式可参考芯材 100与第一牵引轮33的配合方式。
55.可以知晓，成型后的导电线芯11进一步进入镀锡装置，在表面镀锡即可形成光伏焊带，具体在此不做进一步展开。
56.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
57.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。