一种热压串焊机的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产领域，具体地说是一种热压串焊机。


背景技术：

2.焊带是光伏组件提效降本的重要结构，光伏组件通过焊带将多个电池片串联，起到汇集电流的作用。目前技术中大多是采用红外焊接机构将焊带焊接于电池片，这种方式能耗大，且如若焊点较多会增加焊带及光伏组件的制备成本，同时会增加焊带的遮光面积，会产生光学损失，会降低光伏组件的发电效率；如若焊点较少，一方面难以确定焊盘的设置位置，另一方面，焊带的焊接容易松动，电池片会因焊接问题而产生隐裂，光伏组件的发电效率会快速降低，甚至导致光伏组件完全失效。
3.鉴于此，业界提出了一种新型的表面包覆有热熔层的焊带，将焊带和电池片叠放好后，对焊带和电池片实施热压，即能通过熔融的热熔层将焊带直接压接至电池片上从而获得高质量的电池串，有效避免了红外焊接方式生产的电池组件带来的光衰现象。
4.传统的电池片焊接设置无法使用该类型的焊带实施对电池片的串接。鉴于此，有必要开发一种专门用于实施该类焊接工艺的热压串焊机。


技术实现要素：

5.为了实现上述技术目标，本实用新型提供了一种热压串焊机，其采用如下技术方案：
6.一种热压串焊机，使用焊带组将若干电池片焊接成电池串，焊带组包括多根具有预定长度的包覆有热熔层的焊带，热压串焊机包括焊带提供装置、电池片提供装置、压紧装置、热压装置及焊接输送装置，其中：
7.焊带提供装置用于向焊接输送装置提供预加热后的焊带组，电池片提供装置用于向焊接输送装置提供电池片，焊带提供装置与电池片提供装置将预加热后的焊带组和电池片按照预定规则叠放在焊接输送装置上；
8.焊接输送装置用于加热焊带组和电池片并输送叠放好的焊带组和电池，压紧装置用于压紧叠放好的焊带组和电池片，使得焊带组经焊接输送装置加热熔融的热熔层粘接在电池片上；
9.热压装置位于焊接输送装置的上方，用于实施对粘接在一起的焊带组和电池片的整体压紧；
10.热压装置用于实施对粘接在一起的焊带组和电池片的热压，使得焊带组整体压接在电池片上。
11.通过焊带提供装置、电池片提供装置、压紧装置、热压装置及焊接输送装置的配合，本实用新型的热压串焊机通过焊带表面的热熔层将焊带压接至电池片上，从而形成高质量的电池串。
12.在一些实施例中，焊带提供装置包括多个焊带卷、焊带加热机构、焊带切断机构及
焊带牵引机构，其中：焊带牵引机构用于夹持多个焊带卷上的焊带并牵拉焊带，使得焊带依次通过焊带加热机构及焊带切断机构至预设位置；焊带加热机构用于加热焊带以及包覆在焊带上的热熔层，以使焊带及包覆在焊带上的热熔层具有初始温度；焊带切断机构用于切断焊带以形成包括多根具有预定长度的焊带组；焊带牵引机构还用于将夹持的焊带组叠放至焊接输送装置上。
13.通过焊带加热机构、焊带切断机构及焊带牵引机构的配合，焊带提供装置能够从多个焊带卷上自动获取到包括多根具有预定长度的焊带的焊带组，并完成对焊带组的加热后，将焊带组叠放至焊接输送装置上。
14.在一些实施例中，焊接输送装置包括输送带及加热板；输送带用于输送叠放的焊带组和电池片；加热板设置在输送带下方，用于对焊带组加热以熔融包覆在焊带上的热熔层。
15.通过加热板的设置实现了对焊带组表面热熔层的加热，便于压紧装置把焊带和电池片压接到一起。
16.在一些实施例中，加热板包括设置在热压装置输送带下方的第一加热板及设置在第一加热板两侧的第二加热板，第一加热板的温度高于第二加热板的温度。
17.通过第二加热板的设置实现了对焊带组和电池片的预加热，使得焊带组和电池片预先连接，通过第一加热板的设置实现了对焊带组和电池片的进一步加热，并配合热压装置完成焊带组和电池片整体连接。
18.在一些实施例中，热压装置包括压紧板及带动压紧板靠近或远离焊带组及电池片的移动装置。
19.通过压紧板的设置实现了焊带组和电池片更完全的压紧连接。
20.在一些实施例中，焊带加热机构为吹热风加热机构、红外加热机构、电加热丝加热机构、激光加热机构或电磁加热机构。
21.提供了一些结构简单、加热效率较佳的焊带加热机构，其能够实现对焊带及包覆在焊带上的热熔层的快速高效的预先加热。通过对焊带表面的热熔层的加热有效避免了焊带拉伸及焊带铺设的时候，热熔层收缩带动焊带变形。
22.通过对焊带及包覆在焊带上的热熔层的预先加热避免了焊带被拉直后，热熔层收缩导致的焊带变形。
23.在一些实施例中，电池片提供装置包括电池片上料机构、电池片输送机构、定位平台及叠放机构，其中：电池片上料机构用于将电池盒内的电池片上料至电池片输送机构上，电池片输送机构用于将电池片输送至定位平台上，定位平台用于实施对电池片的定位，叠放机构用于从定位平台上拾取电池片，并将电池片叠放至焊接输送装置上；定位平台上设置有规整机构，规整机构用于实施对定位平台上的电池片的规整。
24.通过电池片上料机构、电池片输送机构、定位平台及叠放机构的配合，电池片提供装置实现了对电池片的自动取料、输送、定位规整及叠放。
25.在一些实施例中，压紧装置包括工装输送机构、工装叠放机构、压紧工装及工装搬离机构，其中：工装输送机构设置在焊接输送装置的边侧，工装输送机构用于循环输送压紧工装；工装叠放机构用于将工装输送机构上的压紧工装搬运至焊接输送装置上以压紧叠放好的焊带组和电池片；工装搬离机构用于将压紧工装从焊接输送装置搬运回工装输送机构
上。或者，压紧装置包括工装输送机构、压紧工装及工装搬离机构，其中：工装输送机构设置在焊接输送装置的边侧，工装输送机构的出料端靠近定位平台，工装输送机构用于循环输送压紧工装；叠放机构还用于将工装输送机构的出料端上的压紧工装搬运至焊接输送装置上以压紧叠放好的焊带组和电池片；工装搬离机构用于将压紧工装从焊接输送装置搬运回工装输送机构上。
26.通过对压紧装置进行设置，实现了对压紧工装的循环使用。其中，第二种实施方式中，实现了对叠放机构的复用，即叠放机构既用于叠放电池片，又可用于将工装输送机构的出料端上的压紧工装搬运至焊接输送装置上，从而节省了设备成本。
27.在一些实施例中，压紧工装包括：支撑板、安装在支撑板上的至少一个支撑条和安装在支撑条上的多根压针，每根压针均对应压紧焊带组中的一根焊带。
28.提供了一种结构简单、使用方便的压紧工装，其能够保证将焊带组中的所有焊带均压紧至对应的主栅线上，从而降低了虚焊风险。
29.在一些实施例中，压紧装置固定连接在焊接输送装置的输送活动部上，压紧装置将叠放好的焊带组和电池片压紧后，随压紧的焊带组和电池片同步移动。
30.通过将压紧装置固定设置在焊接输送装置的输送活动部上，并随压紧的焊带组和电池片同步移动，如此，无需额外设置工装搬运机构及工装循环机构，即能实现对焊带组和电池片的压紧，降低了设备成本。
31.在一些实施例中，热压装置位于压紧装置的后道，压紧装置在完成对焊带组和电池片的压紧并离开焊带组和电池片后，热压装置再实施对粘接在一起的焊带组和电池片热压。
32.通过对于热压装置、压紧装置进行设置，保证了焊带组和电池片之间的连接强度，并防止压紧装置与热压装置之间产生干涉。
33.在一些实施例中，焊带切断机构包括夹紧部和切断部，其中，夹紧部用于夹紧焊带，切断部用于切断被夹紧部夹紧的焊带。热压串焊机还包括设置在焊接输送装置的下料端的串切装置，串切装置用于分切电池串。
34.通过夹紧部和切断部的配合，实现了对焊带的切断，并实现了对切断后的焊带自由端的夹紧，防止焊带回卷或掉落。通过设置串切装置，实现了对电池串的分切，从而获得具有预定长度的电池串。
附图说明
35.图1为本实用新型实施例提供的热压串焊机的结构示意图；
36.图2为本实用新型一个实施例中电池片及焊带组的叠放示意图；
37.图3为本实用新型另一个实施例中电池片及焊带组的叠放示意图；
38.图1至图3中包括：
39.焊带提供装置10：焊带卷11、焊带加热机构12、焊带切断机构13、焊带牵引机构14；
40.电池片提供装置20：电池片上料机构21、电池片输送机构22、定位平台 23、叠放机构24；
41.压紧装置30：工装输送机构31、压紧工装32、工装搬离机构33；
42.焊接输送装置40；
43.热压装置50；
44.串切装置60；
45.电池盒100。
具体实施方式
46.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
47.传统的电池片焊接设置无法使用包覆有热熔层的焊带组实施对电池片的串接。鉴于此，有必要开发一种专门用于实施类焊该接工艺的热压串焊机及热压串焊方法，其能够使用包覆有热熔层的焊带组实施对电池片的串接。
48.下文将通过两个实施例分别对本实用新型提供的热压串焊机、热压串焊方法进行实例性介绍。
49.第一实施例
50.如图1所示，本实施例提供的热压串焊机包括焊带提供装置10、电池片提供装置20、压紧装置30、热压装置50及焊接输送装置40，其中：
51.焊带提供装置10用于向焊接输送装置40提供预加热后的焊带组，电池片提供装置20用于向焊接输送装置40提供电池片，焊带提供装置10与电池片提供装置20将预加热后的焊带组和电池片按照预定规则叠放在焊接输送装置40 上。
52.焊接输送装置40用于加热焊带组和电池片并输送叠放好的焊带组和电池片，压紧装置30用于压紧叠放好的焊带组和电池片，使得焊带组经加热熔融的热熔层粘接在电池片上。即，通过压紧装置30的压紧，加热后的焊带组能够经其表面的熔融的热熔层粘接、定位在电池片上。
53.热压装置50位于焊接输送装置40的上方，热压装置50用于实施对粘接在一起的焊带组和电池片的热压，从而使得焊带组完全压接在电池片上，从而获取到最终的电池串。
54.可见，通过焊带提供装置10、电池片提供装置20、压紧装置30、热压装置 50及焊接输送装置40的配合，本实用新型实施例中的热压串焊机通过焊带组表面的热熔层将焊带压接至电池片上，从而获取到高质量的电池串。
55.可选的，热压装置50位于压紧装置30的后道，压紧装置30在完成对焊带组和电池片的压紧并离开焊带组和电池片后，热压装置50再实施对粘接在一起的焊带组和电池片的整体热压操作。
56.继续参考1所示，可选的，焊带提供装置10包括多个焊带卷11、焊带加热机构12、焊带切断机构13及焊带牵引机构14，其中：焊带牵引机构14用于夹持多个焊带卷11上的焊带并牵拉焊带，使得焊带依次通过焊带加热机构13及焊带切断机构14至预设位置。焊带加热机构12用于加热焊带以及包覆在焊带上的热熔层，焊带切断机构13用于切断焊带以形成包括多根具有预定长度的焊带组，焊带牵引机构14还用于将夹持的焊带组叠放至焊接输送装置40上。
57.可选的，焊带牵引机构14包括多个夹爪，每个夹爪均夹持一根焊带并实施对该焊带的牵引。
58.焊接输送装置40包括输送带及加热板；输送带用于输送叠放的焊带组和电池片；
加热板设置在所述输送带下方，用于对焊带组加热以熔融包覆在焊带上的热熔层。
59.可选的，从承接电池片和焊带组的位置至热压装置位置之间，焊带组下方的加热板的温度可以成阶梯上升状态设置，从热压装置位置之后至焊接输送装置40的尾端，加热板的温度可以成阶梯下降状态设置。
60.可选的，加热板包括设置在热压装置输送带下方的第一加热板及设置在第一加热板两侧的第二加热板，第一加热板的温度高于第二加热板的温度。
61.热压装置包括压紧板及带动压紧板靠近或远离焊带组及电池片的移动装置。
62.通过压紧板的设置能够实现焊带的整体全面下压，将焊带完全贴合压紧粘接到电池片上。
63.可选的，压紧板上可以设置有加热棒，通过加热棒加热压紧板，从而对焊带组和电池片可以实现进一步的加热，保证更好的压接效果。热压装置将焊带组和电池片压紧连接在一起，热压装置可以只提供压紧力，或者热压装置在提供压紧力的同时，也可以通过压紧板对焊带组和电池片实施加热。
64.焊带加热机构12可采用各种已知的加热机构，如吹热风加热机构、红外加热机构、电加热丝加热机构、激光加热机构、电磁加热机构等。
65.通过对焊带及包覆在焊带上的热熔层的预先加热避免了焊带被拉直后，热熔层收缩导致的焊带变形。
66.可选的，焊带切断机构13包括夹紧部和切断部，其中，夹紧部用于夹紧焊带，切断部用于切断被夹紧部夹紧的焊带。通过夹紧部和切断部的配合，不仅实现了对焊带的切断，并实现了对切断后的焊带自由端的夹紧，防止焊带回卷或掉落。
67.可选的，本实用新型实施例的热压串焊机还包括设置在焊接输送装置40的下料端的串切装置60，串切装置60用于分切电池串，从而获得具有预定长度的电池串。
68.继续参考图1所示，可选的，电池片提供装置20包括电池片上料机构21、电池片输送机构22、定位平台23及叠放机构24，其中：
69.电池片上料机构21用于将电池盒100内的电池片上料至电池片输送机构22 上，电池片输送机构22用于将电池片输送至定位平台23上。
70.定位平台23用于实施对电池片的定位，可选的，定位平台23的上方设置有相机，通过相机对电池片拍照即可获取到定位平台上的电池片的位置信息，从而实施对电池片的定位。
71.叠放机构24基于电池片的位置信息从定位平台23上拾取电池片，并将拾取的电池片叠放至焊接输送装置40上。叠放机构24可采用各种已知的带有抓取、吸取功能的转运装置，如带有夹爪、电磁吸附或吸盘的机械手。
72.可选的，定位平台23上还设置有规整机构，规整机构用于实施对定位平台上的电池片的规整，以实现对电池片的位置调整。
73.继续参考图1所示，图1实施例中，压紧装置30包括工装输送机构31、压紧工装32及工装搬离机构33，其中：工装输送机构31设置在焊接输送装置40 的边侧，工装输送机构31的出料端靠近定位平台23。
74.工装输送机构31用于循环输送压紧工装32。
75.电池片提供装置20的叠放机构24还用于将工装输送机构31的出料端上的压紧工
装32搬运至焊接输送装置40上以压紧叠放好的焊带组和电池片。
76.工装搬离机构33则用于在完成压紧后，将压紧工装32从焊接输送装置40 搬运回工装输送机构31上，从而实现压紧工装32的循环使用。
77.当然，在另外一些实施例中，也可以不通过电池片提供装置20的叠放机构 24来搬运压紧工装32，而是另外设置专门的工装叠放机构，由工装叠放机构将工装输送机构31的出料端上的压紧工装32搬运至焊接输送装置40上。
78.可选的，压紧工装32包括：支撑板、安装在支撑板上的至少一个支撑条和安装在支撑条上的多根压针，每根压针均对应压紧焊带组中的一根焊带，从而保证焊带组内的各根焊带均对应压紧在电池片的一根主栅线上。
79.压针的压紧可以实现焊带组和电池片预先的局部连接，热压装置可以实现焊带组和电池片的整体压紧连接。
80.可选的，也可以将压紧装置固定连接在焊接输送装置40的输送活动部上，压紧装置将叠放好的焊带组和电池片压紧后，随压紧的焊带组和电池片同步移动。如此，无需额外设置工装搬运机构及工装循环机构，即能实现对焊带组、电池片的压紧，降低了设备成本。
81.第二实施例
82.本实施例提供的热压串焊方法，可由前述第一实施例中的热压串焊机加以实施，具体的，该电池串焊接方法包括：
83.提供加热后的焊带组，提供电池片。
84.将预加热后的焊带组和电池片按照预定规则叠放至焊接输送装置上。
85.焊接输送装置用于加热焊带组和电池片并将叠放好的焊带组和电池片输送，
86.压紧叠放好的焊带组和电池片，使得焊带组经焊接输送装置加热熔融的热熔层粘接在电池片上。
87.在焊接输送的加热状态下，热压粘接在一起的焊带组和电池片，使得焊带组压接在电池片上。
88.可选的，其中的提供加热后的焊带组，具体包括：
89.夹持多个焊带卷上的焊带并牵拉焊带，使得焊带依次通过加热工位及焊带切断工位后至预设位置；
90.由加热工位处的焊带加热机构加热焊带及包覆在焊带上的热熔层。
91.由焊带切断工位处的焊带切断机构切断焊带以形成包括多根具有预定长度的焊带组。
92.可选的，热压粘接在一起的焊带组和电池片包括：在热压之前完成电池片和焊带组的压紧，并取消压紧工位对电池片和焊带组的压紧，然后将压紧完成的焊带组和电池片进行热压。
93.如本领域一般技术人员所了解的，传统的电池片，其正面和背面均设置有主栅线，针对这种传统电池片，如图2所示，所述的将预加热后的焊带组和电池片按照预定规则叠放至焊接输送装置上，具体为：
94.第i个电池片叠放于第i个焊带组的后半段上，第i 1个焊带组的前半段叠放于第i个电池片上，i为大于0的任一自然数。
95.按该规则叠放焊带组和电池片，即能保证串接好的各电池片之间能够导通。
96.除了传统的正面和背面均设有主栅线的电池片，业内近年出现了一种仅背面设置有主栅线的背触电池片，即正、负主栅线均设置在电池片的背面上。如图3所示，设共叠放了n 1个预加热的焊带组及n个电池片，图3中，n取值为4。针对背触电池片，所述的将预加热后的焊带组和电池片按照预定规则叠放至焊接输送装置上，具体为：
97.第1个焊带组的后半段叠放于第1片电池片上，第1个焊带组的前半段放置于焊接输送装置上。
98.第i个焊带组的后半段叠放于第i片电池片上，第i个焊带组的前半段叠放于第i-1个电池片上，其中，i为大于1且小于n 1的任一自然数。
99.第n 1个焊带组的后半段放置于焊接输送装置上，第n 1个焊带组的前半段叠放在第n个电池片上。
100.按该规整叠放焊带组和电池片，即能保证串接好的各背触电池片能够导通。当然，叠放过程中，电池片被背面朝上放置于焊接输送装置上。
101.完成最终的焊接后，第1个焊带组即为电池串的头部焊带组，第n 1个焊带组即为电池串的尾部焊带组。
102.需要说明的是，前文所述的第一实施例中的各种可选的实施方式，也同样适用于本实施例，此处不再赘述。
103.上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。