一种电池串焊接均匀性加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种电池串焊接均匀性加热装置。


背景技术：

2.在电池制备工序中，串焊作为组件生产工序中的第一道工序，该工序通过引流带将由银浆印刷完成的硅片串联焊接在一起，制作电极。在串焊过程中，需要采用加热方式实现焊带与银浆电极间的焊接。
3.而高效异质结电池采用低温印刷工艺，电池片在串焊过程中对温度的敏感性非常强，即实现特殊的丝网印刷后的硅片两面通过引流带焊接，这对焊接设备提出更高的要求，要求硅片正反两面加热温度均在规定温度以下，并且要求不能出现虚焊、过焊，焊接拉力不低于1n，焊接工艺温度窗口较窄。
4.目前采用红外灯管加热方式，热量传递到电池片的热量并不均衡，通过对电池片受热温度测试可知，温差在30
°
以上，这样容易造成电池片主栅线银浆和焊带贴合部位受不同温度焊接，形成虚焊、过焊等焊接不良问题。这是其一。
5.其二，灯管辐射不断的将热量传递到电池片上，同时电池片也会将热量传递到电池片下方的焊接底板上，而焊接底板与空气的热交换中不能及时的将热量传导出去，这就导致焊接底板和焊接环境温度会一直上升到很高状态，远超设定的温度，焊接温度条件被打破，无法继续焊接。
6.虽然现有技术提出了一种太阳能电池串焊机构，其通过设置带有压针的第一升降机构，保证了引流带与主栅线的紧密贴合，防止引流带在焊接过程中发生窜动，保证焊接的稳定性；同时，通过在第二升降机构上设置风扇，实现了将热量均匀恒温的吹送到太阳能电池串上，保证了焊接温度的均匀性和稳定性，避免了虚焊、脱焊或过焊等缺陷，保证了焊接质量，但是结构较为复杂，未考虑加热光源的影响，改进点不涉及加热光源的调整。
7.综上，目前的电池串焊接加热装置还有待改进。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提出一种电池串焊接均匀性加热装置，从加热源头来考虑改进，有利于提高温度均匀性，即通过调整加热光源来提高温度均匀性，另外，结构较为简单。
9.本实用新型所采取的技术方案是：一种电池串焊接均匀性加热装置，包括引流带、加热灯箱，加热灯箱内设有由点加热光源组成的点阵加热结构，各点加热光源均匀分布或/和疏密分布。
10.采用以上技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：采用点加热光源组成的点阵加热结构，通过点加热光源的热辐射方式传递热量至电池片，有利于提高温度均匀性，另外，结构较为简单。
11.作为优选，疏密分布采用对应引流带中部的区域疏、对应引流带两侧部的区域密的分布结构，对点加热光源疏密进行有规律排布，确保边缘温度较低区域点加热光源密集排布，中间温度较高区域点加热光源有规律疏散排布，保证硅片电池区域温度均匀性达到工艺要求。
12.作为优选，点阵加热结构包括用于分区域控制点阵加热结构或/和独立控制点加热光源，实现分区域控制点阵加热结构或者独立控制点加热光源或前两者兼有，有利于提高温度均匀性。
13.作为优选，加热灯箱设有温度检测控制单元，该温度检测控制单元用于根据检测到的加热灯箱的温度来调整点加热光源的加热功率，温度检测控制单元能够根据各个区域温度进行检测实时反馈的温度调整点加热光源的加热功率，从而可以通过有效控制各区域点加热光源的发热功率，甚至是将点加热光源关闭，实现热源均匀辐射到电池片焊接区域。
14.作为优选，加热灯箱包括上罩和下罩，上罩设置所述的点阵加热结构，上罩和下罩之间为焊接区域，引流带和引流带底板从上罩和下罩之间穿过；上罩和下罩形成封闭结构，该封闭结构包括供引流带进出的进口和出口，焊接环境将成为接近封闭的工作环境，为进一步形成均匀的温度场提供了基础。
15.作为优选，上罩设有进风单元，并位于点阵加热结构上方，上罩设有第一出风单元，下罩设有第二出风单元，一方面能够形成对流，有利于形成均匀的温度场，另一方面可以将热量通过出风单元抽出，克服热量积累导致温度升高的问题，从而更有利于稳定温度场，再一方面，进风单元与第二出风单元配合，对底板位于焊机区域的部分可实现更好的温度控制，即有利于底板的温度均匀和稳定。
16.作为优选，引流带底板设置冷却结构和加热结构，该冷却结构用于引流带底板冷却，该加热结构用于引流带底板加热，冷却结构和加热结构有利于引流带底板温度的均匀和稳定，另外，焊接前的引流带底板部分，可对其上的电池片进行预热，有利于焊接。
17.作为优选，还包括石墨导热层，石墨导热层位于引流带底板对应的焊接区域的上表面，石墨导热层的上表面与引流带的下表面相贴，并滑动连接，石墨导热层有利于将底板热量均匀传导给引流带，有利于电池片下表面的温度均匀和稳定。
18.作为优选，焊接区域的引流带底板、石墨导热层均设有通气孔均设有通气孔，有利于焊接区域的环境温度借助通气孔与引流带的下表面进行较好的热交换，有利于电池片下表面的温度均匀和稳定。
附图说明
19.图1是本实用新型电池串焊接均匀性加热装置的立体结构示意图。
20.图2是上罩的立体结构示意图。
21.图3是点阵加热结构的一种实施例。
22.图4是去掉上罩后的立体结构示意图。
23.图5是点阵加热结构的另一种实施例
24.其中，1、电池，2、引流带，3、点加热光源，4、上罩，5、下罩，6、风扇，7、第一出风口，8、第二出风口，9、加热棒，10、底板框架，11、温度传感器，12、输送辊。
具体实施方式
25.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
26.附图仅为示例而非严格按比例绘制。
27.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
28.图1是本实用新型电池串焊接均匀性加热装置的立体结构示意图。
29.图2是上罩的立体结构示意图。
30.图4是去掉上罩后的立体结构示意图。
31.本实用新型提供一种电池串焊接均匀性加热装置包括引流带2、加热灯箱，引流带2由输送辊12驱动，输送辊12之间设有底板框架10，底板框架10的上侧板作为引流带底板，还包括石墨导热层，石墨导热层位于引流带底板对应的焊接区域的上表面，石墨导热层的上表面与引流带2的下表面相贴，并滑动连接。
32.加热灯箱包括上罩4和下罩5，上罩4设置所述的点阵加热结构，上罩4和下罩5之间为焊接区域，引流带2和引流带底板从上罩4和下罩5之间穿过；上罩4和下罩5形成封闭结构，该封闭结构包括供引流带2进出的进口和出口。
33.下罩5安装在底板框架10两侧。
34.上罩4设有进风单元，并位于点阵加热结构上方，上罩4设有第一出风单元，下罩5设有第二出风单元，本例中，进风单元包括设于上罩4顶部的若干风扇6，风扇6将外界气流吹入上罩4内，第一出风单元包括设于上罩4周向的第一出风口7，第二出风单元包括设于下罩5周向的第二出风口8。
35.加热灯箱设有温度检测控制单元，该温度检测控制单元用于根据检测到的加热灯箱的温度来调整点加热光源3的加热功率，温度检测控制单元包括温度传感器11，温度传感器11设于上罩4内，接线从上罩4顶部引出。
36.底板框架10为中空结构，比如盒体，引流带底板、石墨导热层均设有通气孔，底板框架10设有冷却结构和加热结构，该冷却结构用于引流带底板冷却，该加热结构用于引流带底板加热。
37.下罩5与底板框架10内部连通，底板框架10可通过第二出风口8将底板框架10内的热量抽出，间接实现对引流带底板冷却，当然，冷却结构还可以包括散热翅片等结构。
38.加热结构比如加热棒9，加热棒9横向设置，并沿引流带2输送方向设置多根。
39.点阵加热结构包括用于分区域控制点阵加热结构或/和独立控制点加热光源3，本例中，控制单元即温度检测控制单元。
40.加热灯箱内设有由点加热光源3组成的点阵加热结构。点加热光源3可以是红外加热灯珠，也可以是其他发热的光源。
41.附图3其中一个实施例，点阵加热结构的点阵光源3均匀分布，各个位置点阵光源3分布密度一致，可以是密集分布，也可以是稀疏分布。
42.附图5为另外一个实施例，点阵加热结构的点阵光源3整体呈非均匀分布，其中中部的点加热光源3在中部区域为均匀密集分布，周边的点加热光源3总体为均匀稀疏分布。点阵加热结构的点阵光源整体呈现不均匀分布，主要是不同位置的点阵光源分布密度不同。
43.点阵加热光源的排布可根据实际生产需要布置成其他的不同形式。以上两种实施例只是其中的两个较优实施例。
44.由上述可知，本实用新型提供一种电池串焊接均匀性加热装置优势在于：
45.对于电池正面而言：设置均匀分布的灯珠进行加热，或者特殊形式的排列，并依据区域温度检测，可以进行区域、单排、单列、单个灯珠功率和开关调整，从而保证电池各区域温度均匀性有效控制。
46.对于电池背面而言：在引流带底板上设置温度检测与加热棒9，可依据温度检测，可以进行加热棒9的功率调整，从而保证引流带底板温度均匀性有效控制，这样也就实现引流带底板与电池背面热传导均匀性。
47.另外，进风单元、第一出风单元、第二出风单元、各通气孔的设置，可以在不同位置，不同的条件下对焊接的加热环境进行散热，有利于焊接环境温度的均匀性和稳定性。
48.本实用新型提供一种电池串焊接均匀性加热装置可以通过如下方法运行：
49.1、焊接预热期：上罩4下降，点加热光源3全部打开，加热结构加热引流带底板，当引流带底板处的温度传感器检测到达指定温度后降低加热功率，上罩4内温度传感器检测到达指定温度后降低点加热光源3加热功率，等待电池串由输送带传送到焊接区域。
50.2、焊接期：电池串进入焊接区域进行焊接，并根据上罩4内温度传感器和引流带底板处的温度传感器实时调整进风量和出风量，即对于加热灯箱，通过进风单元、第一出风单元、第二出风单元实现焊接区域气体对流，降低焊接环境温度，对于引流带底板，引流带底板的冷却装置通过引流带底板处的温度传感器实现多余的热量抽出焊接区域。
51.对于本实用新型的优化，可以根据点加热光源3在生产环境中所产生的温度场规律，通过点加热光源3的疏密排列保证边缘散热较多的区域增强加热功率，中间部分疏散排列降低加热功率，从而确保焊接区域温度均匀。
52.以上就本实用新型进行举例说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。