搭接装置的焊接装置的制作方法

本实用新型涉及搭接装置的焊接装置，具体地，接合太阳能电池电池单元和电线的搭接装置的焊接装置。

背景技术：

目前，人类主要从石油、煤炭、原子能、天然气等获得大部分的能量，预计不久的将来这些化石以及原子能将枯竭。因此，世界各国加紧新再生能源的研究开发，其中，太阳能发电因具有可在太阳照射的任何地方获得电力、与其他发电方式不同完全没有公害等优点备受瞩目。

在实现太阳能发电时，需要将太阳能转换为电能的半导体元件，其被称为太阳能电池。一般情况下，单位太阳能电池能产生的最大电压只有约0.5V，所以需要将单位太阳能电池串联连接起来使用。这样，连接单位太阳能电池实现组件化的称为太阳能电池组件。

太阳能电池组件的制造过程可以分为电池单元测试(cell test)工序、搭接(tabbing)工序、铺叠(lay-up)工序、层压(lamination)工序以及组件测试工序。

在第一个的电池单元测试工序中，通过测试区分具有各种电性能的太阳能电池电池单元，将具有相似电性能的电池分为一类，在第二个的搭接工序中，利用电线将多个电池单元串联连接。在第三个的铺叠工序中，将连接成一列的电池单元排列成期望的形状后，层叠低铁钢化玻璃、EVA(ethylene vinyl acetate：乙烯-醋酸乙烯共聚物)、背板等。在第四个的层压工序中，在高温下对经过铺叠工序形成太阳能电池组件形状的部件进行真空压缩，从而使其具有耐久性以及防水性。最后，在组件测试工序中，测试所制成的太阳能电池组件是否正常工作。

其中，利用电线连接多个电池单元的搭接工序是太阳能电池组件的制造工序中最为核心的工序，如果电线没有与电池单元正常接合，则会降低整个太阳能电池组件的性能以及质量。大致观察搭接工序的话，对从卷线筒供给的多个电线进行切割，之后，将其一侧部搭装在电池单元上，在其另一侧部再放置层叠电池单元，反复进行这一动作，同时暴露在高温环境中。在高温环境下，电线焊接(soldering)于电池单元，多个电池单元通过电线电链接。

韩国授权专利公报第10-1058399号(2011.08.16登记，实用新型名称：搭接串接装置及搭接串接方法)中公开了本实用新型的背景技术。

技术实现要素：

要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种能够连续接合多个电池单元和电线的搭接装置的焊接装置。

解决技术问题的技术方案

本实用新型提供一种搭接装置的焊接装置，其特征在于，包括：电池单元输送装置，以层叠状态输送电池单元和电线；以及加热装置，对由所述电池单元输送装置输送的所述电池单元和所述电线进行加热接合。

另外，优选地，所述电池单元输送装置包括：驱动辊；以及输送带，形成有用于放置所述电池单元和所述电线的放置面，随着所述驱动辊的旋转，进行无端轨道旋转。

另外，优选地，所述加热装置包括：加热部，设置为所述加热部与所述电池单元输送装置之间形成加热空间部，将经由所述加热空间部的所述电池单元和所述电线加热至设定温度；以及热泄漏防止部，用于打开或关闭所述加热空间部的开放部。

另外，优选地，所述加热部包括：壳体，形成为朝所述电池单元输送装置开口；热源，设在所述壳体的内部；以及排气部，用于排出所述壳体的内部的空气。

另外，优选地，所述热泄漏防止部包括：遮挡杆，设置为能够关闭所述加热空间部的开放部；以及遮挡杆移动装置，移动所述遮挡杆的同时，打开或关闭所述加热空间部的开放部。

另外，优选地，所述遮挡杆包括：第一遮挡杆，设置为能够关闭供所述电池单元和所述电线进入的所述加热空间部的第一开放部；以及第二遮挡杆，设置为能够关闭用于排出所述电池单元和所述电线的所述加热空间部的第二开放部。

另外，优选地，所述加热装置还包括温度调节部，所述温度调节部控制所述加热部的工作，以便调节所述加热空间部的温度。

另外，优选地，所述搭接装置的焊接装置还包括预热装置，所述预热装置设于所述电池单元输送装置，对进入所述加热装置的所述电池单元和所述电线进行预热。

另外，优选地，所述预热装置包括：第一预热装置，将所述电池单元和所述电线加热至第一温度，所述第一温度低于所述加热装置的加热温度；以及第二预热装置，位于所述第一预热装置与所述加热装置之间，将所述电池单元和所述电线加热至第二温度，所述第二温度高于所述第一温度且低于所述加热装置的加热温度。

另外，优选地，所述搭接装置的焊接装置还包括缓冷装置，所述缓冷装置设在所述电池单元输送装置，将经由所述加热装置的所述电池单元和所述电线加热至低于所述加热装置的加热温度的温度。

另外，优选地，所述缓冷装置包括：第一缓冷装置，将经由所述加热装置的所述电池单元和所述电线加热至第三温度，所述第三温度低于所述加热装置的加热温度；以及第二缓冷装置，将经由所述第一缓冷装置的所述电池单元和所述电线加热至第四温度，所述第四温度低于所述第三温度。

另外，优选地，所述搭接装置的焊接装置还包括视力保护装置，所述视力保护装置覆盖形成在所述电池单元输送装置与所述加热装置之间的缝隙，以便保护视力免受所述加热装置发射的光线的危害。

另外，优选地，所述视力保护装置包括：盖部，形成用于遮挡所述缝隙的遮挡面；可视窗部，贯通形成于所述盖部；以及门部，设于所述盖部，用于打开或关闭所述可视窗部。

实用新型效果

根据本实用新型的搭接装置的焊接装置，利用电池单元输送装置能够向加热装置侧连续输送多个电池单元和电线，利用加热装置能够将电池单元输送装置上的电池单元和电线沿其输送方向进行连续接合。

附图说明

图1是概略示出本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的主要部分立体图。

图2是示出图1中省略了视力保护装置的状态的主要部分立体图。

图3是图2的侧视图。

图4是用于说明本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的预热、加热以及冷却过程的示意图。

图5是用于说明本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的热泄漏防止部的工作的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本实用新型的搭接装置的焊接装置的一实施例。在该过程中，为了确保说明的清楚性以及方便性，有时夸张图中显示的线的宽度或构成元素的尺寸等。

并且，后述的术语是基于在本实用新型中的功能来定义的术语，根据使用者或运用者的意愿或者习惯可以有各种变化。因此，应该基于本说明书整体内容来对这些术语加以定义。

图1是概略示出本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的主要部分立体图，图2是示出图1中省略视力保护装置的状态的主要部分立体图，图3是图2的侧视图。

图4是用于说明本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的预热、加热以及冷却过程的示意图，图5是用于说明本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置的热泄漏防止部的工作的示意图。

参照图1、图4，本实用新型的一实施例的搭接装置的焊接装置(1)包括电池单元输送装置(10)、加热装置(20)、预热装置(40)、缓冷装置(50)、隔热装置(60)以及视力保护装置(70)。

电池单元输送装置(10)是以层叠状态输送电池单元(2)和电线(3)的装置。本实用新型的一实施例的电池单元输送装置(10)具有包括驱动辊和输送带(12)的传送装置的结构。随着驱动辊的旋转，输送带(12)进行无端轨道旋转，向一侧输送放在上表面上的电池单元(2)和电线(3)。

输送带(12)的上部形成能够连续放置多个电池单元(2)和电线(3)的放置面，并形成为沿电池单元(2)和电线(3)的输送方向延伸。输送带(12)被设置为其延伸方向的中间部位于加热装置(20)的下方，以便在向一侧进行输送的过程中，放在其上部的电池单元(2)和电线(3)暴露于加热装置(20)的热气中。

本实用新型的一实施例的电池单元输送装置(10)具有能够放置并且层叠电池单元(2)和电线(3)的传送装置的结构，但是，本实用新型的电池单元输送装置(10)并不限定于此，如果能够以使电池单元(2)和电线(3)紧贴的状态进行输送，则可以包括夹钳结构的实施例，并不限定于特定的结构以及方式。

加热装置(20)对向电池单元输送装置(10)输送过程中的电池单元(2)和电线(3)进行加热焊接。电线(3)的一部分由熔点低于构成电池单元(2)和电线(3)的材质的材质构成。例如，电线(3)的外表面可以由熔点低于一般金属的铅构成。

因此，在电池单元(2)和电线(3)彼此层叠的状态下，以高于铅熔点的设定温度进行加热，则能够焊接电池单元(2)和电线(3)。如上所述，通过电池单元输送装置(10)进行输送过程中的多个电池单元(2)和电线(3)经过暴露于由加热装置(20)形成的设定温度环境中的过程，彼此接合，实现物理连接以及电连接。

预热装置(40)是对进入加热装置(20)的电池单元(2)和电线(3)进行预热的装置。预热装置(40)设在电池单元输送装置(10)中与加热装置(20)后方对应的位置，电池单元(2)和电线(3)以放在输送带(12)上的状态经由预热装置(40)的上侧，从而被加热以及预热，之后，向加热装置(20)侧移动。其中，前方表示与电池单元(2)和电线(3)的输送方向相同的方向。

缓冷装置(50)是为了对被加热装置(20)加热的状态下的电池单元(2)和电线(3)进行缓冷，对经由加热装置(20)的电池单元(2)和电线(3)进行加热的装置。缓冷装置(50)设在电池单元输送装置(10)中与加热装置(20)的前方对应的位置，电池单元(2)和电线(3)以放在输送带(12)上的状态经由缓冷装置(50)的上侧，从而其冷却速度进一步变慢。

利用预热装置(40)对电池单元(2)和电线(3)进行预热，从而进一步加固由加热装置(20)实现的焊接，并且进一步缩短加热装置(20)的加热时间。另外，利用缓冷装置(50)更加缓慢地冷却电池单元(2)和电线(3)，从而能够防止构成电池单元(2)和电线(3)的材料因在常温环境下快速冷却而出现材质、长度变化等从而导致电池单元(2)和电线(3)之间的接合质量下降。

隔热装置(60)设在电池单元输送装置(10)上，以保护电池单元输送装置(10)免受从加热装置(20)、预热装置(40)、缓冷装置(50)发出的热气的危害。本实用新型的一实施例的隔热装置(60)呈板状设在加热装置(20)、预热装置(40)、缓冷装置(50)的下侧，以减少从加热装置(20)、预热装置(40)、缓冷装置(50)发出的热气传递到下方。作为隔热装置(60)，可以采用隔热部件等，并不限定于特定的结构或方式，只要能够实现隔热性能即可。

视力保护装置(70)设置为覆盖形成在电池单元输送装置(10)与加热装置(20)之间的缝隙(34)中。电池单元输送装置(10)与加热装置(20)之间形成可供电池单元(2)、电线(3)、夹具4通过的中空的加热空间部(30)。在本实用新型的说明中，缝隙(34)是指从加热装置(20)发射的光线暴露至加热空间部(30)外部的加热空间部(30)边缘的一部分或全部。视力保护装置(70)覆盖缝隙(34)，从而保护作业者的视力免受从加热装置(20)发射以及泄漏的光线的危害。

参照图2至图4，本实用新型的一实施例的加热装置(20)包括加热部(21)、热泄漏防止部(25)、下部加热部(28)以及温度调节部(29)。

加热部(21)隔开配置在电池单元输送装置(10)的上侧。电池单元输送装置(10)与加热部(21)之间形成可供电池单元(2)、电线(3)、夹具(4)以层叠状态通过的中空的加热空间部(30)。电池单元(2)和电线(3)通过电池单元输送装置(10)的工作，依次穿过由预热装置(40)进行预热的预热区间(P1、P2)、由加热部(21)进行加热的加热区间(P3)即加热空间部(30)、由缓冷装置(50)进行加热的后热区间(P4、P5)。

加热部(21)将经由加热空间部(30)的电池单元(2)和电线(3)加热至设定温度。这时，电池单元(2)和电线(3)以被夹具(4)按压向输送带(12)侧而彼此紧贴的状态经由加热空间部(30)，同时被加热至能够彼此接合的温度。参照图2至图4，本实用新型的一实施例的加热部(21)包括壳体(22)、热源(23)以及排气部(24)。

壳体(22)是提供可设置热源(23)的设置面，并且与电池单元输送装置(10)之间形成设定尺寸的加热空间部(30)的装置。壳体(22)形成为下部开口的箱形状，设在电池单元输送装置(10)的上侧。壳体(22)的宽度为加热空间部(30)的宽度，壳体(22)与电池单元输送装置(10)之间的高度差是加热空间部(30)的高度。

在本实用新型的一实施例中，壳体(22)具有相当于一个电池单元(2)或其倍数的宽度。因此，以相当于一个电池单元(2)或其几倍的距离为单位，向电池单元输送装置(10)移动电池单元(2)和电线(3)，在太阳能电池的整个长度实现同一质量的电池单元(2)和电线(3)的焊接工序。

热源(23)是产生用于加热并接合电池单元(2)和电线(3)的热量的装置。热源(23)设在朝电池单元输送装置(10)开口的壳体(22)内部，在形成于壳体(22)与电池单元输送装置(10)之间的加热空间部(30)中形成设定温度环境。

作为热源(23)，可以采用IR灯(IR-lamp)等。在电池单元(2)和电线(3)的输送方向以及与其正交的方向配置多个IR灯，从而在整个加热空间部(30)形成均匀的温度环境。在本实用新型的一实施例中，热源(23)具有采用了IR灯的构成，但是，本实用新型的热源(23)并不限定于此，只要能够实现发热功能，则并不限定于特定结构和方式。

排气部(24)是排出壳体(22)内部的空气的装置，包括排气扇等，设置为与壳体(22)的内部连通。在加热接合电池单元(2)和电线(3)的过程中产生的烟雾(fume)和加热空气通过排气部(24)排出到壳体(22)外部。本实用新型的一实施例的排气部(24)包括排烟机构(24a)以及排热机构(24b)。

排烟机构(24a)形成在设有热源(23)的壳体(22)的上部。壳体(22)内部空气中的颗粒或暴露在加热空间部(30)中的电池单元(2)、电线(3)的构成物质的一部分被燃烧、升华、蒸发后以烟气(fume)方式存在于空气中。排烟机构(24a)构成排出并去除如上所述那样以烟气方式存在于加热空间部(30)和壳体(22)内部的有害物质的通道。

通过将排烟机构(24a)形成在壳体(22)的上部，加热空间部(30)和壳体(22)内部的空气连续向上方流动。由此，能够有效地排出加热空间部(30)和壳体(22)内部的烟气。如上所述，利用排烟机构(24a)来排出并去除烟气，从而能够维持作业空间的空气清洁度。

排热机构(24b)用于排出并去除壳体(22)和加热空间部(30)中的加热空气，形成于壳体(22)的下部，以便有效地排出壳体(22)内部的加热空气和加热空间部(30)中的加热空气。通过调节排热机构(24b)的排气量，可以防止壳体(22)的内部和加热空间部(30)中积累过多的热量，同时能够将加热空间部(30)加热维持在设定温度。

热泄漏防止部(25)是用于打开或关闭加热空间部(30)的开放部(31)的装置。加热部(21)与电池单元输送装置(10)之间形成有加热空间部(30)，加热空间部(30)的边缘中一部分形成为开口状，以使电池单元(2)、电线(3)、夹具(4)进出。在本实用新型的说明中，将加热空间部(30)的边缘中供电池单元、电线(3)、夹具(4)通过的部分称为开放部(31)，将剩余部分称为缝隙(34)。

电池单元(2)、电线(3)、夹具(4)经由形成在加热空间部(30)前方的预热区间(P1、P2)，从而进入由加热部(21)进行加热的加热区间(P3)，在经由加热区间(P3)之后，依次经由由缓冷装置(50)进行加热的后热区间(P4、P5)。在本实用新型的说明中，将开放部(31)中与预热区间(P1、P2)接触的一侧称为第一开放部(32)，与后热区间(P4、P5)接触的另一侧称为第二开放部(33)。参照图4、图5，本实用新型的一实施例的热泄漏防止部(25)包括遮挡杆(26)和遮挡杆移动装置(27)。

遮挡杆(26)设为关闭加热空间部(30)的开放部(31)。本实用新型的一实施例的遮挡杆(26)包括第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)。第一遮挡杆(26a)形成为朝竖直方向延伸的板状，并且设置为能够关闭电池单元(2)和电线(3)进入的加热空间部(30)的第一开放部(32)。第二遮挡杆(26b)被置为关闭用于排出电池单元(2)和电线(3)的加热空间部(30)的第二开放部(33)。

遮挡杆移动装置(27)一边实现第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)的升降，一边打开或关闭第一开放部(32)和第二开放部(33)。遮挡杆移动装置(27)具有气缸等直线位移的致动器，并设在电池单元输送装置(10)。驱动遮挡杆移动装置(27)使其上升，则如图5所示，第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)上升，从而能够打开第一开放部(32)和第二开放部(33)。

在打开第一开放部(32)的状态下，驱动电池单元输送装置(10)，从而使得电池单元(2)和电线(3)进入加热空间部(30)。另外，在打开第二开放部(33)的状态下，驱动电池单元输送装置(10)，从而可将加热空间部(30)中的电池单元(2)和电线(3)排出至加热空间部(30)的外部。

另外，驱动遮挡杆移动装置(27)使其下降，则第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)下降，能够关闭第一开放部(32)和第二开放部(33)。一旦通过第一遮挡杆(26a)来关闭第一开放部(32)，则可以阻止加热空间部(30)侧的温度泄漏或传递至预热区间(P1、P2)侧。另外，通过第二遮挡杆(26b)来关闭第二开放部(33)，则可以阻止加热空间部(30)侧的温度泄漏或传递至后热区间(P4、P5)侧。

如果将第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)一起连接于遮挡杆移动装置(27)，则通过驱动遮挡杆移动装置(27)使其升降，可以同时且以相同位移量移动第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)实现升降。同时实现电池单元(2)和电线(3)相对于加热空间部(30)的进入以及排出，因此，如上所述，将第一遮挡杆(26a)和第二遮挡杆(26b)一起连接于遮挡杆移动装置(27)，则可以利用一个致动器同时移动多个遮挡杆(26)。

下部加热部(28)设在与加热部(21)相对的电池单元输送装置(10)的上部。作为下部加热部(28)，可以采用加热板等发热部件。加热空间部(30)的上侧和下侧分别设有加热部(21)和下部加热部(28)，除了加热部(21)之外，加热空间部(30)的温度还受到下部加热部(28)的加热温度的影响。

加热部(21)从上方加热加热空间部(30)中的电池单元(2)和电线(3)，下部加热部(28)从下方进行加热。下部加热部(28)能够补偿从加热部(21)向加热空间部(30)侧传递的热量被电池单元(2)遮挡而无法完全传递至电池单元(2)下侧的部分。由此，电池单元(2)能够与层叠在其上的电线(3)稳定地接合，并且还可以与放在其下方的电线(3)稳定地接合。

温度调节部(29)是对加热部(21)的工作进行控制，并且调节加热空间部(30)的温度的装置。本实用新型的一实施例的温度调节部(29)包括温度传感器(29a)和温度控制部(29b)。

温度传感器(29a)设在电池单元输送装置(10)上，以便测量加热空间部(30)的温度。除了设置温度传感器(29a)之外，下部加热部(28)和隔热装置(60)中还沿竖直方向贯通设有传感器设置孔，由该传感器设置孔形成温度传感器(29a)的感应路径。温度传感器(29a)以设在传感器设置孔中的状态，非接触方式检测加热空间部(30)的温度。

温度控制部(29b)一边比较温度传感器(29a)实时检测到的温度和预先设定的加热空间部(30)的温度，一边控制加热部(21)的加热温度。如果温度传感器(29a)检测到的温度低于预先设定的温度，则增加IR灯的输出，或者减少排气部(24)的排气量，从而向上调节温度。如果温度传感器(29a)检测到的温度高于预先设定的温度，则减少IR灯的输出，或者提高排气部(24)的排气量，从而向下调节温度。

参照图4，本实用新型的一实施例的预热装置(40)包括第一预热装置(41)和第二预热装置(42)。

第一预热装置(41)将电池单元(2)和电线(3)加热至低于加热装置(20)的加热温度的第一温度。第二预热装置(42)位于第一预热装置(41)与加热装置(20)之间，将电池单元(2)和电线(3)加热至高于第一温度且低于加热装置(20)的加热温度的第二温度。作为第一预热装置(41)和第二预热装置(42)，可以采用加热板等发热部件。

将预热装置(40)对电池单元(2)和电线(3)进行预热的预热区间(P1、P2)中由第一预热装置(41)进行加热的区间称为第一预热区间(P1)，由第二预热装置(42)进行加热的区间称为第二预热区间(P2)。电池单元(2)和电线(3)依次经由第一预热区间(P1)和第二预热区间(P2)，逐渐被加热或预热至较高温度，之后进入加热区间(P3)。

参照图4，本实用新型的一实施例的缓冷装置(50)包括第一缓冷装置(51)和第二缓冷装置(52)。

第一缓冷装置(51)将经由加热区间(P3)的电池单元(2)和电线(3)加热至低于加热装置(20)的加热温度的第三温度。第二缓冷装置(52)将经由第一缓冷装置(51)的电池单元(2)和电线(3)加热至低于第三温度的第四温度。作为第一缓冷装置(51)和第二缓冷装置(52)，可以采用加热板等发热部件。

将通过缓冷装置(51)实现电池单元(2)和电线(3)的后热的后热区间(P4、P5)中由第一缓冷装置(51)进行加热的区间称为第一后热区间(P4)，由第二缓冷装置(52)进行加热的区间称为第二后热区间(P5)。在加热区间(P3)被加热至设定温度的电池单元(2)和电线(3)依次经由第一后热区间(P4)和第二后热区间(P5)，被冷却至逐渐低的温度。

参照图1，本实用新型的一实施例的视力保护装置(70)包括盖部(71)、可视窗部(72)以及门部(73)。

盖部(71)形成用于遮挡缝隙(34)的遮挡面，该缝隙(34)形成在加热空间部(30)的第一开放部(32)与第二开放部(33)(参照图4)之间。盖部(71)形成为沿竖直方向延伸的形状，以不妨碍热泄漏防止部(25)的方式设在电池单元输送装置(10)的侧面部。如上所述，盖部(71)形成为遮挡缝隙(34)，从而保护作业者的视力免受通过缝隙(34)泄漏的光线的危害。

可视窗部(72)贯通形成于盖部(71)。门部(73)以覆盖可视窗部(72)的方式设在盖部(71)。门部(73)滑动接合或者铰链接合于盖部(71)，以打开或关闭可视窗部(72)。当需要时，打开或关闭门部(73)，从而可以通过可视窗部(72)来确认或检查加热空间部(30)。

根据具有上述构成的本实用新型的搭接装置的焊接装置1，利用电池单元输送装置(10)，可以连续向加热装置(20)侧输送多个电池单元(2)和电线(3)，利用加热装置(20)，可以沿电池单元输送装置(10)上的电池单元(2)和电线(3)的输送方向对其连续进行彼此接合。

参照附图中示出的实施例来说明了本实用新型，但是，应该可以理解，这些只是示例，本领域中具有通常指示的技术人员可以基于上述内容进行各种变形或等同的实施例。因此，应该基于权利要求书来定义本实用新型的保护范围。