本技術(shù)涉及太陽能電池,尤其是一種均溫高效的太陽電池片紅外焊接裝置。
背景技術(shù):
1、電池片作為光伏組件的重要組成部分,通常經(jīng)由焊帶的焊接將電池片進(jìn)行串聯(lián)構(gòu)成電池串。作為焊接質(zhì)量的要求,一般要求焊接溫度控制±5℃以內(nèi),不能出現(xiàn)局部過焊(溫度過高)和局部虛焊(溫度過低)的問題;另外,為了滿足批量生產(chǎn)的需要,還要求在極短的時間內(nèi)完成高質(zhì)量的焊接,一般焊接一片電池片的時間控制在1秒以內(nèi)甚至0.75秒以內(nèi)。
2、現(xiàn)有的電池片焊接技術(shù)中,一般將電池片和焊帶放置在有內(nèi)置加熱棒的鋁制底座上面,在電池片上方布設(shè)以加熱為主要功能的燈管。其工作原理是用加熱棒將鋁制底座加熱到預(yù)定溫度,通過傳導(dǎo)作用將電池片和焊帶預(yù)熱,在傳導(dǎo)熱結(jié)合對流熱的作用下,完成對電池片及焊帶的加熱和焊接。
3、現(xiàn)有技術(shù)中,對電池片的加熱主要以傳導(dǎo)和對流為主,很難滿足在極短時間內(nèi)均溫焊接的要求。一方面,燈管本身體積較大,一般是直徑10mm以上、長度300mm以上、沿直徑方向360°發(fā)光的管狀發(fā)熱體,在有限空間內(nèi)布置的數(shù)量有限,布設(shè)的位置和方向也會受到很大限制,無法做到與直徑只有不到0.5mm的焊帶對應(yīng)布設(shè),因此,即便燈管有少部分射向電池片表面的輻射熱,向下輻射的熱量也不能均勻地到達(dá)焊帶所在位置附近的電池片表面,難以實(shí)現(xiàn)在極短的時間內(nèi)對電池片的快速升溫和精確控溫;另一方面,現(xiàn)有鋁制底座通過內(nèi)設(shè)加熱棒加熱,由于鋁制底座導(dǎo)熱性好、熱容較小、蓄熱能力差,加上控溫方式的滯后性,極易造成溫度波動,再者,來自燈管的熱風(fēng)對鋁制底座有一定的輔助加熱作用,鋁制底座一旦吸熱過多超過預(yù)定溫度時,很難在短時間內(nèi)散熱降到預(yù)定溫度,這時加熱棒只能停止加熱等待鋁制底座降溫,當(dāng)鋁制底座降到預(yù)定溫度以下,加熱棒再恢復(fù)加熱,這樣就導(dǎo)致鋁制底座一直處于溫度忽高忽低的波動狀態(tài),并且難以控制。綜上,現(xiàn)有焊接技術(shù),無法滿足±5℃以內(nèi)的溫度要求,極易導(dǎo)致焊帶局部過焊(溫度過高)、局部虛焊(溫度過低)兩個共存的極端現(xiàn)象產(chǎn)生,無法滿足于電池片的穩(wěn)定焊接,極大地影響了電池片的焊接質(zhì)量,焊接合格率低,并且裝置整體體積較大、能耗較高。
4、另外,在電池片焊接過程中,會采用壓針組件將焊帶壓緊于電池片上;為了與焊帶匹配、保證壓持效果,現(xiàn)有壓針組件上的壓針體積小、密集排布,不僅裝配、維護(hù)困難,而且針與針之間還極易存在壓持死角,導(dǎo)致焊帶與電池片之間壓接不緊密,也從一定程度上影響了焊接質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問題,本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理的均溫高效的太陽電池片紅外焊接裝置,從而滿足于電池片的穩(wěn)定焊接,極大地保證、提升了電池片的焊接質(zhì)量,提升焊接合格率,并且助力于減小加熱模組體積,并降低能耗。
2、本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
3、一種均溫高效的太陽電池片紅外焊接裝置,包括位于電池片上方的壓板組件,壓板組件上方設(shè)置有加熱模組;所述壓板組件中上下貫通開設(shè)有長條狀的開口,加熱模組朝向電池片的底面經(jīng)燈板間隔安裝有多個led燈珠,led燈珠與所述開口上下對應(yīng)。
4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
5、所述開口長度方向與電池片上焊帶長度方向平行或垂直;所述開口沿著寬度方向間隔開設(shè)有多個,開口上方對應(yīng)有相應(yīng)的led燈珠。
6、與開口長度方向平行排列的一排led燈珠構(gòu)成燈組一;所述燈組一位于相應(yīng)開口的正上方,燈組一的長度與開口的長度適配,燈組一發(fā)出的光線向下透過開口輻射到位于壓板組件下方的電池片上。
7、與開口長度方向垂直排列的一排led燈珠構(gòu)成燈組二;所述燈組二位于壓板組件的上方,燈組二的長度與多個開口的寬度適配,燈組二發(fā)出的光線向下透過開口輻射到位于壓板組件下方的電池片上。
8、沿著電池片上焊帶的長度方向?qū)ed燈珠劃分為一個或兩個以上led輻射單元,各個led輻射單元連接獨(dú)立的控制電路。
9、所述加熱模組中還包括有水冷板,水冷板與燈板貼合;上下貫穿水冷板、燈板開設(shè)有多個通氣孔,燈板上的通氣孔和led燈珠交錯布設(shè)。
10、所述水冷板安裝于支座下方,水冷板背向電池片的頂面與支座之間構(gòu)成腔體,腔體與外部吹氣裝置銜接,由外部吹氣裝置向腔體內(nèi)吹氣,氣流經(jīng)通氣孔向下流出。
11、所述燈板上每排led燈珠側(cè)邊均布設(shè)一排通氣孔;所述水冷板內(nèi)部布設(shè)多道水冷通道,通氣孔成排布設(shè)于相鄰水冷通道之間。
12、所述壓板組件包括有壓板,壓板上間隔開設(shè)有多個開口,位于相鄰開口之間的壓板上安裝有成排排列的壓塊,單個壓塊呈l型結(jié)構(gòu)或倒置t型結(jié)構(gòu),相鄰壓塊底面沿長度方向排列于電池片焊帶的上方。
13、所述壓塊底面間隔開設(shè)有多個內(nèi)凹結(jié)構(gòu)或是貫通的凹槽,單個凹槽沿著與焊帶垂直的方向布設(shè)。
14、所述壓板上開設(shè)有與壓塊一一對應(yīng)的通孔,壓塊豎直臂貫穿安裝于通孔內(nèi),壓塊與壓板之間還安裝有彈簧,構(gòu)成彈性的上下滑動配裝結(jié)構(gòu)。
15、所述通孔與壓塊之間構(gòu)成上圓下方的配裝結(jié)構(gòu);或者,壓塊水平段處向上延伸形成u型卡裝部,u型卡裝部與壓板滑動卡裝。
16、還包括恒溫底座,恒溫底座位于電池片下方;所述電池片隨預(yù)設(shè)了貫穿孔的傳送帶輸送至加熱模組下方,恒溫底座位于加熱模組正下方,或/和,恒溫底座相對于加熱模組偏向位于來料方向和/或出料方向側(cè)延伸。
17、所述恒溫底座包括有恒溫板,恒溫板內(nèi)部間隔開設(shè)有供液通道,供液通道與外部動力連通構(gòu)成液體循環(huán)系統(tǒng),液體循環(huán)系統(tǒng)中的液體由加熱裝置和/或冷卻裝置作用保持恒溫。
18、所述供液通道包括多個相互平行的支液道,支液道兩端分別連通有主液道,兩側(cè)主液道兩端分別經(jīng)接頭連接至液體循環(huán)系統(tǒng)中。
19、所述恒溫板背向電池片的面上安裝有底板,底板與恒溫板之間構(gòu)成腔室,腔室與外部真空系統(tǒng)連接;經(jīng)腔室向上穿過恒溫板開設(shè)有吸附孔,吸附孔與供液通道錯開布設(shè),吸附孔與傳送帶上預(yù)設(shè)的貫穿孔上下對應(yīng)。
20、所述恒溫板朝向電池片的面上開設(shè)有嵌裝槽,嵌裝槽內(nèi)配裝有磁鐵,嵌裝槽位于電池片焊帶的正下方。
21、位于電池片上方的加熱模組周向四邊的至少一邊處還布設(shè)有抽氣管件,朝向電池片的抽氣管件側(cè)面開設(shè)有長槽或若干個抽氣孔。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
23、熱量的傳遞方式一般包括輻射、對流和傳導(dǎo)三種形式,其中紅外輻射對電池片的加熱效果最好,具有熱量吸收快、能量損失少、升溫速度快、控溫均勻性好等特點(diǎn)。本實(shí)用新型使用時,由于led燈珠一般是邊長不超過3.5mm的定向輻射發(fā)光體,其較小的體積和特殊的結(jié)構(gòu),可以做到與壓板組件預(yù)設(shè)的開口上下對應(yīng)布設(shè),從而使led燈珠產(chǎn)生的輻射熱經(jīng)由開口向下無遮擋并且均勻地輻射到焊帶所在位置附近的電池片表面,使電池片在輻射熱的作用下快速均勻升溫,有效保證了輻射熱傳遞的有效性及均勻性,滿足于電池片的穩(wěn)定焊接,極大地保證、提升了電池片的焊接質(zhì)量,提升焊接合格率,并且助力于減小加熱模組體積,整體結(jié)構(gòu)上更加緊湊,同時大幅度降低了能耗;
24、本實(shí)用新型還包括如下優(yōu)點(diǎn):
25、燈板頂面貼合于水冷板布設(shè),在水冷板、燈板上開設(shè)貫通的通氣孔,既保證了快速、高效地將led燈珠散發(fā)的熱量向下吹送,提升對流加熱,亦有效阻止了焊接過程中所產(chǎn)生的有害氣體的上浮,還對led燈珠本身起到冷卻作用,防止因led燈珠過熱而損壞,在有效保證、維持焊接加熱環(huán)境的同時,提升、延長了裝置的使用壽命;
26、將壓板上的壓塊設(shè)置為l型或是t型結(jié)構(gòu),能夠通過壓塊在壓板上的有序布設(shè),實(shí)現(xiàn)對于下方焊帶的均勻、無死角下壓,改善了焊接質(zhì)量;并且有效簡化了壓板組件中的零件數(shù)量,方便于裝配、維護(hù),降低了壓板組件的加工和使用成本;
27、恒溫底座中借由液體介質(zhì)的流動來助力升溫或是帶走多余熱量,從而起到維持恒定溫度的作用;恒溫底座中密布了多個相互平行的支液道,加熱到預(yù)定溫度的恒溫液體流經(jīng)多個支液道將恒溫底座加熱,由于恒溫液體提供了足夠大的熱容,使恒溫底座很快成為一個恒溫體,同時,當(dāng)恒溫底座被來自于led的輻射熱加熱而溫度升高時,通過恒溫液體的流動將多余的熱量帶走,從而起到恒溫的作用。