电池串组件返修装置及方法与流程

本发明属于光伏设备技术领域，涉及一种电池串组件返修装置及方法。

背景技术：

电池串组件是利用焊带依次将相邻两片电池片焊接后形成的串结构。由于电池片的质量或者焊接过程中的温度等问题可能会导致电池串组件中的某一片电池片损坏，此时则需要对电池片出现损坏的电池串组件进行返修，把电池串组件中损坏的电池片(本申请称为不良片)取下并替换为合格的电池片(本申请称为良片)。

传统的电池串组件返修方式利用切割装置将不良片两端连接的焊带剪断，然后将两端焊接有焊带的良片替换到被剪断的位置，并将良片两端的焊带和电池串上被剪断的焊带进行焊接，完成电池串组件的返修。

但是这种方式会导致焊带的连接处会变粗，影响组件的品质及美观，且焊带和电池片是连接在一起的，剪切焊带的时候焊带粘连电池片，可能会导致与不良片相邻或相近的良片的破碎。

技术实现要素：

为了解决相关技术中因将电池串组件中不良片两端的焊带剪断，然后将良片两端的焊带与被剪断的焊带焊接，完成不良片的替换，导致焊带的连接处变粗，影响电池串组件的质量，且易导致与不良片相邻或相近的良片的破碎的问题，本申请提供了一种电池串组件返修装置及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种电池串组件的返修装置，该电池串组件返修装置将电池串中替换位置处的第一电池片替换为第二电池片，该电池串组件返修装置包括：加热装置和焊带固定装置，其中：加热装置对电池串中第一电池片替换时需要分离的焊带进行加热，以将加热的焊带与电池片进行分离；焊带固定装置对分离后仍连接在电池串中其他电池片上的焊带进行固定，在第二电池片被放置该替换位置后，将固定的焊带放置于第二电池片对应的主栅线上；加热装置将第二电池片与放置于第二电池片主栅线上的焊带进行加热焊接。

通过对不良片(第一电池片)栅线上焊接的焊带进行加热分离，从而实现对不良片的剔除，并将良片(第二电池片)放置于替换位置将分离时仍连接在电池串的焊带加热焊接至良片的栅线上，避免了对焊带的剪断和焊接，提高了电池串返修时的焊接质量。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，该电池串组件返修装置还包括用于承载电池串的承载装置，承载装置的承载面上设置有用于吸附电池串的吸附部。

通过设置具有吸附部的承载装置，可以在对电池串进行处理的过程中固定住电池串，保证第一电池片的剔除时对其他电池片和焊带的不良影响，还可以保证第二电池片焊接时的焊接质量。

结合第一方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该电池串组件返修装置还包括第一移送装置，第一移送装置将分离焊带后的第一电池片从电池串中取出。

通过设置第一移送装置，可以自动将分离焊带后的第一电池片从电池串中取出，避免了人为取出第一电池片时容易对其余电池片造成损坏破裂的可能性。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式或第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，该第一移送装置在第一电池片被从电池串取出后，将第二电池片放置于电池串的该替换位置处；或者，电池串组件返修装置还包括第二移送装置，第二移送装置在第一电池片被从电池串取出后，将第二电池片放置于电池串的该替换位置处。

通过利用第一移动装置同时实现第二电池片的放置，简化了电池串组件返修装置的结构；另外，通过设置第二移动装置，可以在第一电池片被第一移动装置移走的同时实现利用第二移动装置对第二电池片的放置，提高了工作效率。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式至第一方面第三种可能的实现方式种的至少一种，在第一方面第四种可能的实现方式中，该电池串组件返修装置还包括预热装置，预热装置对替换第一电池片时需要分离的焊带进行预热。

通过设置预热装置对需要分离的焊带进行预热，可以加快焊带与电池片的分离，且可以尽量避免对分离的焊带以及电池片的损伤。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第四种可能的实现方式种的至少一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该加热装置为金属丝线，金属丝线在待分离的焊带与主栅线之间滑动，以将焊带与主栅线分离。

通过设置金属丝线，可以同时将电池片上焊接的多个分离焊带同时分离，提高了焊带的分离效率。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式至第一方面第五种可能的实现方式种的至少一种，在第一方面第六种可能的实现方式中，该加热装置包括第一加热头和第二加热头，其中：第一加热头对焊接于第一电池片正面主栅线上的第一焊带段进行加热以将焊带段与第一电池片的正面主栅线分离；第二加热头对焊接于第三电池片正面主栅线焊接的第二焊带段进行加热以将第二焊带段与第三电池片的正面主栅线分离，第一电池片背面主栅线上的第三焊带段与第二焊带段为同一焊带的两个部分，第二电池片的背面主栅线上在替换之前焊接有焊带。

通过设置两个加热头，可以同时将第一电池片分离时所要分离的两组焊带进行分离，提高了焊带的分离效率。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式至第一方面第六种可能的实现方式种的至少一种，在第一方面第七种可能的实现方式中，该加热装置包括第三加热头和第四加热头，其中：第一加热头对焊接于第一电池片正面主栅线上的第四焊带段进行加热以将第四焊带段与第一电池片的正面主栅线分离；第二加热头对焊接于第一电池片背面主栅线上的第五焊带段进行加热以将第五焊带段与第一电池片的背面主栅线分离，第二电池片的背面主栅线上在替换之前未焊接有焊带。

通过设置两个加热头，可以同时将第一电池片分离时所要分离的两组焊带进行分离，提高了焊带的分离效率。

第二方面，提供了一种电池串组件的返修方法，应用于第一方面以及第一方面各种可能的实现方式中，该方法包括：

对电池串中替换位置处的第一电池片正面主栅线上的焊带和/或背面主栅线上的焊带进行加热分离，第一电池片为待替换的电池片；对分离后仍连接在电池串中其他电池片上的焊带进行固定，在第二电池片被放置该替换位置后，将固定的焊带放置于第二电池片对应的主栅线上，第二电池片为用于替换第一电池片的电池片；将第二电池片与放置于第二电池片主栅线上的焊带进行加热焊接。

通过对不良片(第一电池片)栅线上焊接的焊带进行加热分离，从而实现对不良片的剔除，并将良片(第二电池片)放置于替换位置将分离时仍连接在电池串的焊带加热焊接至良片的栅线上，避免了对焊带的剪断和焊接，提高了电池串返修时的焊接质量。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，该方法应用于第一方面第六种可能的实现方式中，该方法包括：

对焊接于第一电池片正面主栅线上的第一焊带段进行加热以将第一焊带段与第一电池片的正面主栅线分离；对焊接于第三电池片正面主栅线上的第二焊带段进行加热以将第二焊带段与第三电池片的正面主栅线分离，第一电池片背面主栅线上的第三焊带段与第二焊带段为同一焊带的两个部分，第二电池片的背面主栅线上在替换之前焊接有焊带。

通过对第一电池片的正面主栅线上焊带的分离，以及相邻第三电池片正面主栅线上的焊带分离，避免了对第一电池片背面主栅线上焊带分离的工序，避免了在对第一电池片背面主栅线上焊带分离时易造成第一电池片损伤的可能。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，该方法应用于第一方面第七种可能的实现方式中，该方法包括：对焊接于第一电池片正面主栅线上的第四焊带段进行加热以将第四焊带段与第一电池片的正面主栅线分离；对焊接于第一电池片背面主栅线上的第五焊带段进行加热以将第五焊带段与第一电池片的背面主栅线分离，第二电池片的背面主栅线上在替换之前未焊接有焊带。

通过同时对第一电池片的正面主栅线和背面主栅线上焊带的分离，提高了焊带与第一电池片分离的效率，进而提高了返修效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1a是本发明一个实施例中提供的电池串组件返修装置的俯视图；

图1b是本发明一个实施例中提供的电池串组件返修装置的侧视图；

图2是本发明一个实施例中提供的实现电池串组件返修方法时的示意图；

图3是本发明一个实施例中提供的实现电池串组件返修方法时的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在电池串生产中，需要利用焊带将电池片进行焊接，一般的，同一段焊带的前半段用于焊接第一片电池片的正面主栅线，同一焊带的后半段用于焊接第二片电池片的背面主栅线，从而利用该段焊带实现第一片电池片和第二片电池片的连接。依次类推，利用另一个焊带的前半段焊接第二片电池片的正面主栅线，利用该另一个焊带的后半段焊接第三片电池片的背面主栅线，从而利用该另一个焊带实现第二片电池片和第三电池片的连接。且，利用上述两段焊带实现了第一片电池片、第二片电池片以及第三片电池片的串联。依次类推，可以根据实际需要利用多根焊带实现预定数量电池片的串联，形成电池串。

在上述电池串生产结束后，或者在电池串使用中，电池串中可能会存在不良片，通过电池串的串检工序确认某个不良片后，为了尽可能的减少电池串的浪费，降低使用和生产成本，则存在将电池片中不良片替换为良片的需求。目前市场或生产中，均是人为的将不良片正面主栅线和背面主栅线上焊接的焊带的两端剪断，然后将良片上的焊带与剪断的焊带进行手工焊接，由于焊带的拼接会影响电流的聚集，且外观也不美观，因此很多厂商要求通过新的工艺实现电池串中不良片的替换。针对于此，本申请提供了一种电池串组件返修装置及方法，其可以将不良片替换时所需要分离的焊带进行加热分离，然后将良片替换时需要的焊带进行焊接，从而避免了剪断焊带并拼接所带来的问题，提高了电池串返修后的质量。下面结合图1a和图1b对本申请提供的电池串组件返修装置进行解释说明。

图1a是本发明一个实施例中提供的电池串组件返修装置的俯视图。图1b是本发明一个实施例中提供的电池串组件返修装置的侧视图。该电池串组件返修装置将电池串中替换位置处的第一电池片11替换为第二电池片，该电池串组件返修装置包括：加热装置和焊带固定装置，其中：加热装置对电池串中第一电池片11替换时需要分离的焊带进行加热，以将加热的焊带与电池片进行分离。

由于电池片一般为三栅、四栅、五栅或者多栅(比如12栅)的电池片，因此第一电池片11上会焊接有对应于每条主栅线的多条焊带，而这些分离的焊带为了在替换第二电池片后复用，需要将这些分离的焊带进行固定。因此，本申请中的电池串组件返修装置中设置了焊带固定装置，该焊带固定装置对分离后仍连接在电池串中其他电池片上的焊带进行固定，在第二电池片被放置该替换位置后，将固定的焊带放置于第二电池片对应的主栅线上；加热装置将第二电池片与放置于第二电池片主栅线上的焊带进行加热焊接。

由于设置了焊带固定装置，不仅可以防止分离后焊带的变形，且可以固定焊带之间的间距，进一步提高分离的焊带复用焊接时的质量和效率。

这里所讲的第一电池片11一般为待替换的不良片，第二电池片为用于替换第一电池片11的良片。

由此可知，本申请通过对不良片(第一电池片11)栅线上焊接的焊带进行加热分离，从而实现对不良片的剔除，并将良片(第二电池片)放置于替换位置将分离时仍连接在电池串的焊带加热焊接至良片的栅线上，避免了对焊带的剪断和焊接，提高了电池串返修时的焊接质量。

在实际应用中，由于第一电池片11的正面主栅线和背面主栅线均被焊接有焊带，因此为了分离第一电池片11，要么把第一电池片11的正面主栅线和背面主栅线的焊带均分离，此时分离焊带后的第一电池片11不带有焊带；要么把第一电池片11的正面主栅线的焊带以及与第一电池片11相邻的第三电池片12的正面主栅线上的焊带分离，第三电池片12的正面主栅线上的焊带与第一电池片11背面主栅线上的焊带属于同一组焊带的不同部位，此时分离后的第一电池片11的背面仍焊接有焊带。上述两种焊带分离方式均需要分离两组焊带。

因此，在实际应用中，加热装置可以有一个，该加热装置分别对需要分离的两组焊带进行加热分离。显然，为了加快分离效率，加热装置也可以为两个，分别对需要分离的两组焊带进行加热分离。

一种可能的实现中，加热装置对第一电池片11正面主栅线上的一组焊带进行加热分离，然后再对第一电池片11背面主栅线上的一组焊带进行加热分离。或者，加热装置对第一电池片11背面主栅线上的一组焊带进行加热分离，然后再对第一电池片11正面主栅线上的一组焊带进行加热分离。

在一种可选的实现方式中，为了实现同时将多条焊带与电池片分离，本申请提供的加热装置可以选为金属丝线，金属丝线在待分离的焊带与主栅线之间滑动，以将焊带与主栅线分离。一般的，金属丝线的长度大于电池片上距离最远的两条主栅线之间的间距。

在实际应用中，金属丝线放置于焊带与电池片之间，并垂直于电池片的主栅线，且在主栅线的延伸方向滑动，以分离电池片以及电池片上焊接的多条焊带。

这样，通过设置金属丝线，可以将电池片上焊接的多个分离焊带同时分离，提高了焊带的分离效率。

在一种可选的实现方式中，请参见图1a所示，该加热装置包括第一加热头21和第二加热头22，其中：第一加热头21对焊接于第一电池片11正面主栅线上的第一焊带段进行加热以将焊带段与第一电池片1111的正面主栅线分离；第二加热头22对焊接于第三电池片1212正面主栅线焊接的第二焊带段进行加热以将第二焊带段与第三电池片12的正面主栅线分离，第一电池片11背面主栅线上的第三焊带段与第二焊带段为同一焊带的两个部分，第二电池片的背面主栅线上在替换之前焊接有焊带。

在另一种可选的实现方式中，该加热装置包括第三加热头和第四加热头，其中：第一加热头对焊接于第一电池片11正面主栅线上的第四焊带段进行加热以将第四焊带段与第一电池片11的正面主栅线分离；第二加热头对焊接于第一电池片11背面主栅线上的第五焊带段进行加热以将第五焊带段与第一电池片11的背面主栅线分离，第二电池片的背面主栅线上在替换之前未焊接有焊带。

通过设置两个加热头，可以同时将第一电池片11分离时所要分离的两组焊带进行分离，提高了焊带的分离效率。

而为了固定住分离的两组焊带，焊带固定装置可以为两个，分别固定被分离的两组焊带。

请参见图1b所示，焊带固定装置包括第一焊带固定装置31和第二焊带固定装置32。举例来讲，第一焊带固定装置31用于固定从第一电池片11正面主栅线分离的一组焊带，第二焊带固定装置32用于固定从第一电池片11背面主栅线分离的一组焊带。再举例来讲，第一焊带固定装置31用于固定从第一电池片11正面主栅线分离的一组焊带，第二焊带固定装置32用于固定从第三电池片12正面主栅线分离的一组焊带，第三电池片12的正面主栅线上的焊带与第一电池片11背面主栅线上的焊带属于同一组焊带的不同部位，也即同一组焊带焊接于第一电池片11背面主栅线和第三电池片12的正面主栅线。

在一种可选的实现方式中，该电池串组件返修装置还包括用于承载电池串的承载装置，承载装置的承载面上设置有用于吸附电池串的吸附部。

比如，承载装置可以为固定平台，或者还可以为输送带等可输送的移动平台。

当承载装置为输送带时，可以实现电池串的自动上下料。比如，当电池串被放置于输送带的输入端后，输送带将电池串输送至上述加热装置位置处，当利用良片替换不良片的工序完成后，输送带将返修完成的电池串输送至输出端，由搬运机构将电池串搬离。通过这种实现，可以避免搬运机构对加热装置以及焊带固定装置的干扰。

这样，本申请通过设置具有吸附部的承载装置，可以在对电池串进行处理的过程中固定住电池串，保证第一电池片11的剔除时对其他电池片和焊带的不良影响，还可以保证第二电池片焊接时的焊接质量。

为了能够实现对第一电池片11与焊带分离后的自动取出，在一种可选的实现方式中，该电池串组件返修装置还包括第一移送装置，第一移送装置将分离焊带后的第一电池片11从电池串中取出。这样，通过设置第一移送装置，可以自动将分离焊带后的第一电池片11从电池串中取出，避免了人为取出第一电池片11时容易对其余电池片造成损坏破裂的可能性。

在一种可选的实现方式中，该第一移送装置在第一电池片11被从电池串取出后，将第二电池片放置于电池串的该替换位置处；或者，电池串组件返修装置还包括第二移送装置，第二移送装置在第一电池片11被从电池串取出后，将第二电池片放置于电池串的该替换位置处。

通过利用第一移动装置同时实现第二电池片的放置，简化了电池串组件返修装置的结构；另外，通过设置第二移动装置，可以在第一电池片11被第一移动装置移走的同时实现利用第二移动装置对第二电池片的放置，提高了工作效率。

在实际应用中，第一移送装置和第二移送装置的结构可以相同，也可以不同。在一种可能的实现中，第一移动装置或第二移动装置可以为搬运机器人，搬运机器人的拾取头上设置有吸附机构，用于吸附电池片；搬运机器人的驱动部驱动拾取头移动，吸附机构在吸附电池片之后，驱动部驱动拾取头移动，实现对电池片的搬运。

在一种可选的实现方式中，为了加快焊带的分离，避免焊带分离时对电池片以及焊带的损伤，本申请中提供的电池串组件返修装置还可以包括预热装置40，预热装置40对替换第一电池片11时需要分离的焊带进行预热。在预热之后，进行焊带与电池片的分离。

这样，通过设置预热装置40对需要分离的焊带进行预热，可以加快焊带与电池片的分离，且可以尽量避免对分离的焊带以及电池片的损伤。

可选的，预热装置40可以设置可移动式，以对待分离的两组焊带分别进行预热。

可选的，预热装置还可以包括两个，以分别对待分离的两组焊带分别进行预热。

综上所述，本申请提供的电池串组件返修装置，通过对不良片(第一电池片11)栅线上焊接的焊带进行加热分离，从而实现对不良片的剔除，并将良片(第二电池片)放置于替换位置将分离时仍连接在电池串的焊带加热焊接至良片的栅线上，避免了对焊带的剪断和焊接，提高了电池串返修时的焊接质量。

通过上述电池串组件返修装置，本申请提供了一种电池串组件返修方法，该方法应用于上述图1a或图1b的电池串组件返修装置中，该方法通过软件、硬件和软硬件结合的方式实现，该方法包括：

s1、对电池串中替换位置处的第一电池片11正面主栅线上的焊带和/或背面主栅线上的焊带进行加热分离，第一电池片11为待替换的电池片；

s2、对分离后仍连接在电池串中其他电池片上的焊带进行固定，在第二电池片被放置该替换位置后，将固定的焊带放置于第二电池片对应的主栅线上，第二电池片为用于替换第一电池片11的电池片；

s3、将第二电池片与放置于第二电池片主栅线上的焊带进行加热焊接。

当待返修的电池片放置于输送带式的承载装置上时，如有对第一电池片11的背面的焊带与主栅线分离，则容易损伤第一电池片11，而第一电池片11还可能会被回收利用，因此为了避免对第一电池片11的损伤，在第一种可能的实现中，可以将第一电池片11正面的焊带分离，并将第一电池片11背面主栅线上的焊带所连接至的第三电池片12正面主栅线的焊带段与该第三电池片12进行分离，此时待替换的第二电池片是背面焊接有焊带的电池片。

也即，该方法包括：对焊接于第一电池片11正面主栅线上的第一焊带段进行加热以将第一焊带段与第一电池片11的正面主栅线分离；对焊接于第三电池片12正面主栅线上的第二焊带段进行加热以将第二焊带段与第三电池片12的正面主栅线分离，第一电池片11背面主栅线上的第三焊带段与第二焊带段为同一焊带的两个部分，第二电池片的背面主栅线上在替换之前焊接有焊带。具体分离以及替换的过程中可以参见图2所示。

图2是本发明一个实施例中提供的实现电池串组件返修方法时的示意图，首先，利用加热装置将第一电池片11正面主栅线上的第一焊带段51分离，将第三电池片12正面主栅线上的第二焊带段52分离，同时利用第一焊带固定装置31固定住被分离的第一焊带段51，利用第二焊带固定装置32固定住被分离的第一焊带段52；然后，将背面焊接有第三焊带段53的第二电池片13放置于替换位置，将第三焊带段53悬空的焊带段焊接在第三电池片12的正面主栅线上，将固定住的第一焊带段51焊接在第二电池片13的正面主栅线上。

当待返修的电池片放置于镂空的承载装置上时，可以对第一电池片11的背面的焊带与主栅线分离，且不损伤第一电池片11，此时，为了提高返修效率，可以同时将第一电池片11的正面焊带和背面焊带进行分离，也即，在第二种可能的实现中，可以将第一电池片11正面以及背面的焊带分离，此时待替换的第二电池片未焊接有焊带的电池片。

也即，该方法包括：对焊接于第一电池片11正面主栅线上的第四焊带段进行加热以将第四焊带段与第一电池片11的正面主栅线分离；对焊接于第一电池片11背面主栅线上的第五焊带段进行加热以将第五焊带段与第一电池片11的背面主栅线分离，第二电池片的背面主栅线上在替换之前未焊接有焊带。具体分离以及替换的过程中可以参见图3所示。

图3是本发明一个实施例中提供的实现电池串组件返修方法时的示意图，首先，首先利用加热装置将第一电池片11正面主栅线上的第四焊带段54和第一电池片11背面主栅线上的第五焊带段55分离，同时利用第一焊带固定装置31固定住被分离的第四焊带段54，利用第二焊带固定装置32固定住被分离的第五焊带段55；然后，将第二电池片13放置于替换位置，将第四焊带段54焊接在第二电池片13的正面主栅线上，将第五焊带段55焊接在第二电池片13的背面主栅线上。

综上所述，本申请提供的电池串组件返修方法，通过对不良片(第一电池片)栅线上焊接的焊带进行加热分离，从而实现对不良片的剔除，并将良片(第二电池片)放置于替换位置将分离时仍连接在电池串的焊带加热焊接至良片的栅线上，避免了对焊带的剪断和焊接，提高了电池串返修时的焊接质量。

通过对第一电池片的正面主栅线上焊带的分离，以及相邻第三电池片正面主栅线上的焊带分离，避免了对第一电池片背面主栅线上焊带分离的工序，避免了在对第一电池片背面主栅线上焊带分离时易造成第一电池片损伤的可能。

另外，通过同时对第一电池片的正面主栅线和背面主栅线上焊带的分离，提高了焊带与第一电池片分离的效率，进而提高了返修效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。