一种用于激光切割的冷却喷头及电池片切割机构的制作方法

1.本实用新型涉及电池片切割技术领域，尤其涉及一种用于激光切割的冷却喷头及电池片切割机构。


背景技术：

2.太阳能电池板作为太阳能发电系统中的重要组成部分，一般为由多片电池片拼接起来的组件。现有技术中，电池片大多需要采用激光切割处理，以将单晶或者多晶电池片切割成两份或者多份。
3.现有技术中的电池片机构一般设置有两个激光发射头及一个冷却喷头，其中一个激光发射头用于在整张电池片上开设切割槽，另一个激光发射头用于对电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域进行加热，冷却喷头用于在另一个激光发射头对电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域进行加热的同时对电池片进行冷却降温，即冷却喷头能够跟随另一个激光发射头对电池片的加热部位进行随行冷却，以在电池片的加热部位产生温度差，并形成热应力，从而使整张电池片能够沿切割槽分裂。但由于现有技术中的冷却喷头喷射的为呈水柱状的冷却液，使得冷却液无法均匀地喷射至电池片的加热部位，导致电池片的加热部位无法均匀散热，进而导致电池片的切割质量较低。
4.因此，上述问题亟待解决。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于激光切割的冷却喷头及电池片切割机构，以解决电池片的切割质量较低的问题。
6.为达此目的，本实用新型一方面提供了一种用于激光切割的冷却喷头，所述用于激光切割的冷却喷头设置有喷射口、第一通路及第二通路，所述第一通路被配置为向所述喷射口处提供冷却液，所述第二通路被配置为向所述喷射口处提供高速气流，所述第一通路和所述第二通路于所述喷射口处交汇，以使所述冷却液与所述高速气流在所述喷射口处碰撞雾化。
7.作为优选，所述用于激光切割的冷却喷头包括第一流通件，所述第一流通件的一端连接有喷嘴，所述第一流通件设置有第一通道，所述喷嘴设置有第二通道，所述第一通道与所述第二通道连通，以形成所述第一通路。
8.作为优选，所述用于激光切割的冷却喷头还包括第二流通件，所述喷射口设置于所述第二流通件的一端，所述第二流通件套设于所述第一流通件的外周，且部分所述第二流通件与所述第一流通件之间具有间隙，所述第一流通件还设置有第三通道，所述间隙的一端与所述第三通道连通，以形成所述第二通路，所述间隙的另一端还与所述喷射口连通。
9.作为优选，所述喷嘴远离所述第一流通件的一端插设于所述喷射口内。
10.作为优选，所述第一流通件包括沿其轴向依次设置的第一流通部和第二流通部，所述第二流通部远离所述第一流通部的一端连接有所述喷嘴，所述第二流通件沿其轴向依
次设置有第一通孔、第二通孔和所述喷射口，所述第一通孔、所述第二通孔和所述喷射口的直径依次减小，当所述第二流通件套设于所述第一流通件的外周时，所述第一流通部位于所述第一通孔内，且其外壁与所述第一通孔的孔壁贴合，所述第二流通部位于所述第二通孔内，且其外壁与所述第二通孔的孔壁之间具有所述间隙，所述第三通道开设于所述第一流通部，并与所述间隙连通。
11.作为优选，所述第一流通件远离所述喷嘴的一侧形成有凸台，所述第二流通件远离所述喷射口的一端与所述凸台抵接，且所述第二流通件与所述凸台的抵接处密封。
12.作为优选，所述用于激光切割的冷却喷头还包括密封圈，所述密封圈套设于所述第一流通件的外周，并被抵压限定于所述凸台与所述第二流通件之间。
13.作为优选，所述第一流通件远离所述喷嘴的一端连接有第一接头和第二接头，所述第一接头的两端分别与所述第一通道和提供所述冷却液的第一加压源连通，所述第二接头分别与所述第三通道和提供所述高速气流的第二加压源连通。
14.作为优选，所述用于激光切割的冷却喷头还包括第一调压阀和第二调压阀，所述第一调压阀被配置为调节所述第一通路内的所述冷却液的流速，所述第二调压阀被配置为调节所述第二通路内的所述高速气流的流速。
15.本实用新型另一方面提供了一种电池片切割机构，包括载具、第一激光发射头和第二激光发射头及如上述的用于激光切割的冷却喷头，所述载具被配置为承载电池片，并能够沿水平方向移动，所述第一激光发射头、所述第二激光发射头及所述用于激光切割的冷却喷头沿所述载具的移动方向并排且依次设置。
16.本实用新型的有益效果：在本实用新型中，由于通过第一通路流通的高速气流能够在喷射口处将通过第二通路流通的冷却液雾化，因此本实用新型中的冷却喷头能够向电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域喷射呈喷雾状态的冷却液，以使电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域均匀地涂布有冷却液，从而使电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域均匀地散热，进而提高电池片的切割质量。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例中的电池片切割机构的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例中的电池片切割机构在另一视角下的结构示意图；
19.图3是本实用新型实施例中的用于激光切割的冷却喷头的结构示意图；
20.图4是沿图3中a-a线的剖视图。
21.图中：
22.110、喷射口；120、第一通路；130、第二通路；140、第一流通件；141、第一通道；142、第三通道；143、第一流通部；144、第二流通部；145、凸台；146、第一接头；147、第二接头；148、第一调压阀；149、第二调压阀；150、第二流通件；151、间隙；152、第一通孔；160、喷嘴；161、第二通道；170、密封圈；
23.200、第一激光发射头；
24.300、第二激光发射头；
25.400、基座；410、弧形孔。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.基于前文所述，由于现有技术中的冷却喷头喷射的为呈水柱状的冷却液，使得电池片的加热部位无法均匀散热，从而导致电池片沿切割槽产生不均匀的热应力，进而导致电池片的断裂面的粗糙度较高，而且由于电池片为硅片，因此不均匀的热应力还可能会导致分裂时位于切割槽两侧的电池片产生损坏。为了使电池片的加热部位能够均匀散热，现有技术中通常采用加大冷却喷头喷射至电池片的加热部位上的冷却液的液量，但向电池片喷射过多的冷却液会影响分裂后的电池片将太阳能转换成电能的效率，而且还会导致生产成本提高。
31.为了提高电池片的切割质量，本实施例提供了一种用于激光切割的冷却喷头，请参阅图3和图4，用于激光切割的冷却喷头设置有喷射口110、第一通路120及第二通路130，第一通路120被配置为向喷射口110处提供冷却液，第二通路130被配置为向喷射口110处提供高速气流，第一通路120和第二通路130于喷射口110处交汇，以使冷却液与高速气流在喷射口110处碰撞雾化。
32.在本实施例中，由于通过第一通路120流通的高速气流能够在喷射口110处将通过第二通路130流通的冷却液雾化，因此本实施例中的冷却喷头能够向电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域喷射呈喷雾状态的冷却液，以使电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域均匀地涂布有冷却液，从而使电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域均匀地散热，进而提高电池片的切割质量。
33.可以理解的是，由于本实施例中通过雾化的方式向电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域均匀地喷射冷却液，因此无需增加冷却液的喷射量，不仅节省了生产成本，而且还不会影响分裂后的电池片将太阳能转换成电能的效率。
34.本实施例还提供了一种电池片切割机构，如图1和图2所示，该电池片切割机构包括载具(图中未示出)、第一激光发射头200和第二激光发射头300及如上述的用于激光切割的冷却喷头，载具被配置为承载电池片，并能够沿水平方向移动，第一激光发射头200、第二激光发射头300及用于激光切割的冷却喷头沿载具的移动方向并排且依次设置。
35.在本实施例中，载具能够沿水平方向移动并先后经过第一激光发射头200和第二激光发射头300的下方，第一激光发射头200发射的第一激光和第二激光发射头300发射的第二激光能够先后照射至承载于载具的电池片上，当载具继续沿水平方向移动时，第一激光能够在电池片开设出切割槽，第二激光能够加热切割槽的槽壁及切割槽的周边区域，冷却喷头能够向电池片上被第二激光加热的区域喷射呈喷雾状态的冷却液，从而使整张电池片能够沿切割槽分裂。
36.可以理解的是，本实施例中设置有两排以上的第一激光发射头200、第二激光发射头300及用于激光切割的冷却喷头，两排以上的第一激光发射头200、第二激光发射头300及用于激光切割的冷却喷头沿垂直于载具的移动方向的方向间隔排列，从而能够一次性将整张电池片切割为两份以上。
37.进一步的，本实施例中的电池片切割机构还包括基座400，用于激光切割的冷却喷头安装于基座400，且用于激光切割的冷却喷头的喷射方向可调，本实施例能够通过调整冷却喷头的喷射方向以进一步保证电池片上的切割槽的槽壁及切割槽的周边区域能够均匀地涂布有冷却液，从而进一步提高电池片的切割质量。
38.请参阅图1和图2，基座400上设置有弧形孔410，用于激光切割的冷却喷头通过穿过弧形孔410的螺栓(图中未示出)与基座400连接，螺栓设置于弧形孔410内的位置可调，在安装冷却喷头时，工作人员能够通过将螺栓插设至弧形孔410内的不同位置来调整冷却喷头的喷射方向。
39.如图4所示，本实施例中用于激光切割的冷却喷头包括第一流通件140，第一流通件140的一端连接有喷嘴160，第一流通件140设置有第一通道141，喷嘴160设置有第二通道161，第一通道141与第二通道161连通，以形成第一通路120，即第一通路120包括第一通道141和第二通道161两部分，冷却液能够由第一通道141流动至第二通道161。
40.上述喷嘴160为点胶头，本实施例能够通过喷嘴160的第二通道161控制由第一通路120流出的冷却液的液柱的直径，从而保证高速气流能够将由第一通路120流出的冷却液完全雾化，以进一步保证冷却喷头喷射的呈喷雾状态的冷却液的均匀度。
41.进一步地，用于激光切割的冷却喷头还包括第二流通件150，喷射口110设置于第二流通件150的一端，第二流通件150套设于第一流通件140的外周，且部分第二流通件150与第一流通件140之间具有间隙151，第一流通件140还设置有第三通道142，间隙151的一端与第三通道142连通，以形成第二通路130，即第二通路130包括第二流通件150与第一流通件140之间的间隙151和第三通道142两部分，间隙151的另一端还与喷射口110连通，高速气流能够由第二通道161流动至第二流通件150与第一流通件140之间的间隙151内，并能够由第二流通件150与第一流通件140之间的间隙151内流动至喷射口110内，从而与由第二通道161内流出的冷却液碰撞，以使冷却液雾化。
42.为进一步保证高速气流能够将由第一通路120流出的冷却液完全雾化，本实施例中喷嘴160远离第一流通件140的一端插设于喷射口110内。
43.如图4所示，本实施例中的第一流通件140包括沿其轴向依次设置的第一流通部143和第二流通部144，第二流通部144远离第一流通部143的一端连接有喷嘴160，第二流通件150沿其轴向依次设置有第一通孔152、第二通孔和喷射口110，第一通孔152、第二通孔和喷射口110的直径依次减小，当第二流通件150套设于第一流通件140的外周时，第一流通部143位于第一通孔152内，且其外壁与第一通孔152的孔壁贴合，第二流通部144位于第二通孔内，且其外壁与第二通孔的孔壁之间具有间隙151，第三通道142开设于第一流通部143，并与间隙151连通。可以理解的是，若整个第二流通件150除喷射口110外仅设置有第二通孔，相应地，整个第一流通件140只包括第二流通部144，使得整个第二流通件150的外壁与第一流通件140之间均具有间隙151，当在装配第一流通件140和第二流通件150时，即在将第一流通件140插入第二通孔的过程中，已插入第二通孔的第一流通件140可能会在第二通孔内移动，从而导致连接于第一流通件140的喷嘴160的轴线偏离第二流通件150的轴线，进而导致喷嘴160无法准确地插入喷射口110，未插入喷射口110的喷嘴160便会与位于第二通孔和喷射口110的连通处四周的第二流通件150的内壁发生碰撞，而由于连接于第二流通部144远离第一流通部143的一端的喷嘴160远离第二流通部144的一端的直径较小，因此上述碰撞可能会导致喷嘴160发生损坏，为了在装配第一流通件140和第二流通件150时使喷嘴160准确地插入喷射口110，需要使喷嘴160在插入喷射口110前其轴线与第二流通件150的轴线重合，为此，本实施例中的第二流通件150除设置有第二通孔和喷射口110外，还设置有第一通孔152，相应地，第一流通件140还包括第一流通部143，第一通孔152的直径大于第二通孔的直径，第一流通部143的外壁与第一通孔152的孔壁贴合，即第一流通部143的直径大于第二流通部144的直径，当在装配第一流通件140和第二流通件150时，即在将第一流通件140插入第二流通件150的过程中，第一流通部143在喷嘴160插入喷射口110前先插入第一通孔152，插入第一通孔152的第一流通部143的外壁与第一通孔152的孔壁贴合，使得在后续插入过程中已插入第二流通件150的第一流通件140不会在第二流通件150内移动，从而保证连接于第一流通件140的喷嘴160在插入喷射口110前其轴线与第二流通件150的轴线重合，进而保证喷嘴160能够准确地插入喷射口110。
44.由于本实施例中的高速气流需要经过第二流通件150与第一流通件140之间的间隙151内流动至喷射口110内，因此为了保证高速气流能够顺利地流通，如图3和图4所示，本实施例中第一流通件140远离喷嘴160的一侧形成有凸台145，第二流通件150远离喷射口110的一端与凸台145抵接，且第二流通件150与凸台145的抵接处密封，从而保证高速气流只能流通至喷射口110内，而不会由第一流通件140与第二流通件150的其它接触处泄漏。
45.为了密封第二流通件150与凸台145的抵接处，本实施例中用于激光切割的冷却喷头还包括密封圈170，密封圈170套设于第一流通件140的外周，并被抵压限定于凸台145与第二流通件150之间。
46.请继续参阅图3和图4，本实施例中第一流通件140远离喷嘴160的一端连接有第一接头146和第二接头147，第一接头146的两端分别与第一通道141和提供冷却液的第一加压源(图中未示出)连通，第二接头147分别与第三通道142和提供高速气流的第二加压源(图中未示出)连通，第一加压源可以包括储液罐和输液泵，以使冷却液以一定的流速向喷射口110，从而保证冷却液能够被喷射至电池片上，第二加压源可以包括空气压缩机，以向喷射口110提供高速气流，从而保证冷却液能够被碰撞雾化。
47.进一步地，请参阅图2，本实施例中的用于激光切割的冷却喷头还包括第一调压阀148和第二调压阀149，第一调压阀148被配置为调节第一通路120内的冷却液的流速，第二调压阀149被配置为调节第二通路130内的高速气流的流速，从而进一步保证冷却液能够被碰撞雾化。
48.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。