一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺及光伏组件制造技术

本发明专利技术提供一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺以及应用所述快速焊接工艺的光伏组件，本发明专利技术将接线盒中的导电端子与组件汇流条利用激光焊接进行焊接连接，结合汇流条与接线盒导电端子的形状和材料特点，设计了优化的焊接工艺参数，可以达到优异的焊接固定效果；工艺免除了锡片的使用，无需改变现有的接线盒的设计，降低了接线盒的生产成本；避免了传统锡焊造成的环境污染；激光焊接技术焊接汇流带相对于传统锡焊汇流带质量更加稳定，极大降低虚焊比例，组件良品率大大提升；采用激光焊接技术焊接汇流带，对于接线盒及光伏行业都具有积极的推动作用。具有积极的推动作用。具有积极的推动作用。

A rapid welding process between bus bar and junction box of photovoltaic module and photovoltaic module

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺及光伏组件


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏组件生产
，尤其涉及光伏组件汇流条与组件接线盒的导电端子之间的快速焊接工艺以及应用这种焊接工艺的光伏组件。

技术介绍

[0002]随着全球经济的发展，新能源发电技术也迅速发展，太阳能以其资源量最丰富分布广泛清洁成为最有发展潜力的可再生能源之一。21世纪以来，世界太阳能光伏发电产业发展迅速，市场应用规模不断扩大，在后续能源的发展中的作用越来越重要。由多片太阳电池组合而成的光伏组件作为基本的光伏发电单元被大量使用于建设各种光伏发电系统，或将透明的薄膜组件作为建筑物幕墙材料来建成节能环保型建筑。
[0003]光伏组件在生产过程中，需要将组件的电池串汇流条与组件背面的组件接线盒中的导电端子连接再通过接线盒的电缆才能将光伏组件产生的电能引出以与外部的负载连接。因此，在组件加工过程中，组件汇流带与接线盒中的导电端子的连接是必不可少且很关键的一个工序，直接影响组件的使用性能，也会对组件的生产效率产生一定的影响。目前，组件汇流带与接线盒中的导电端子之间基本上是采用传统的锡焊焊接，这种工艺存在问题，一是效率比较低，而且传统锡焊汇流带有存在虚焊的可能性，影响电连接的可靠性；另外还有一个主要的问题是需要在接线盒的导电端子上预留焊锡片，焊锡时会产生锡烟造成环境污染。本专利的申请人在之前的申请的专利，公开号CN203984345U中提出了一种利用电阻焊工艺来将汇流条和接线盒的导电端子进行焊接连接的工艺，这种工艺可以解决传统锡焊产生的环境污染问题，但是电阻焊工艺需要在接线盒设计时留出一定的设备操作空间，而且为了方便电阻焊，一般需要对导电端子的形状做一些变更，比如要将平面设置的导电端子铜片设计成L形垂直结构，这些会导致接线盒尺寸变大，导电端子的面积也会增加，不利于小尺寸低成本的接线盒的应用，生产效率比较低，在应用小尺寸接线盒（比如分体式接线盒）的光伏组件生产中推广比较困难。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺，利用激光焊接技术来实现组件汇流条与接线盒中导电端子之间的可靠的焊接连接，可以使光伏组件的生产工艺更加高效且电连接效果优异。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺，所述的接线盒包括盒体，盒体内设有旁路保护模块支撑结构以及供组件汇流带穿过的槽孔，支撑结构将旁路保护模块水平固定；旁路保护模块包括正、负导电端子；所述的汇流带为镀锡铜带，正、负导电端子为镀锡铜板；所述的快速焊接工艺包括如下步骤：S1、将组件汇流带依次穿过组件以及接线盒下方的槽孔伸至接线盒内导电端子的上方，并沿槽孔边缘向导电端子平面一侧折弯；然后将组件送至激光焊接工位；
S2、组件送至焊接工位后，组件生产线上的传感器感测到组件到位后，由驱动机构带动压块运动，利用压块将组件汇流带压平并与接线盒中的正、负导电端子的平面紧密贴合；S3、汇流带压紧后，通过控制激光焊接设备将激光焊接设备的激光头移动至组件汇流带上方一定距离处；设定激光焊接设备的功率，并让激光头按照设计路径进行脉冲点状焊接或线性连续焊接；其中，焊接采用正离焦量的方式进行，激光设备为准连续脉冲激光设备或连续线性激光设备；当使用准连续脉冲激光设备焊接时，激光功率为1000
‑
1400W，脉冲宽度为2
‑
6ms，离焦量为2
‑
4mm；当采用连续线性激光设备时，激光功率为500
‑
1000W，离焦量为3mm以内； 以及，S4、激光焊接完毕，激光头和压块回位；汇流条与导电端子电连接效果测试，确认OK后组件进入下道生产工序。
[0006]优选的，在步骤S3中，当使用准连续脉冲激光设备焊接时，激光功率在1200
±
50W，离焦量在3
±
0.5mm，脉冲宽度在4
±
0.4ms。
[0007]再优选的，在步骤S3中，当采用连续线性激光设备焊接时，激光功率设置在600
‑
800W，离焦量为3mm以内，焊接速度在60
‑
100mm/s。
[0008]再优选的，在步骤S3中，当采用连续线性激光设备焊接时，激光功率设置在700
±
20W左右，离焦量在1.5
±
0.2mm左右，焊接速度在80
±
5mm/s。
[0009]再优选的，在步骤S3中，当使用准连续脉冲激光设备焊接时，形成的焊点为一列或相互间隔的多列。
[0010]再优选的，当采用连续线性激光设备焊接时，焊缝可以是直线、螺旋形或波浪形；所述的焊缝为一条或相互间隔的多条或成S形走线的多道。
[0011]再优选的，所述的槽孔是设计成一个斜面槽孔结合垂直槽孔的结构。
[0012]再优选的，所述的压块至少对汇流带的两个相对的侧边进行压紧动作。
[0013]再优选的，所述的压块对汇流带四个侧边均进行压紧动作。
[0014]根据本专利技术的另一目的，本专利技术还提出应用上述的快速焊接工艺的光伏组件，所述的光伏组件包括光伏组件本体以及设于光伏组件本体背面的接线盒，其特征在于，光伏组件的电池组串汇流条与接线盒中的导电端子通过上述的快速焊接工艺连接固定；所述的接线盒是单体式接线盒、两分式接线盒或三分式接线盒。
[0015]本专利技术的光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺，在光伏组件生产过程中引进激光焊接工艺，将接线盒中的导电端子与组件汇流条利用激光焊接进行焊接连接，免除了锡片的使用，降低了接线盒的生产成本，而且避免了环境污染；激光焊接技术焊接汇流带相对于传统锡焊汇流带质量更加稳定，极大降低虚焊比例，组件良品率大大提升。
附图说明
[0016]图1所示为本专利技术的光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺的工艺流程示意图；图2所示为本专利技术的光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺的焊接时的焊接设备与接线盒的结构示意图；图3所示为本专利技术的光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺形成的激光焊点或焊线的形状示意图；
图4所示为应用本专利技术的快速焊接工艺的光伏组件的结构示意图；图5所示为图3中光伏组件背后的分体式接线盒的放大示意图。
具体实施方式
[0017]为使对本专利技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0018]目前的光伏组件所用的汇流条一般采用的基材是紫铜，厚度仅有0.3mm左右，宽度在5
‑
8mm；接线盒中的导电端子的基材也为紫铜材质，而紫铜对激光的反射率在97%以上，如果要直接将紫铜材质的汇流带与导电端子进行焊接，为了弥补反射的激光能量，需要加大激光功率，能耗较大；另外，如果激光功率控制不好，又会造成很薄的汇流带会被激光击穿，导致汇流带与导电端子的焊接连接失效。
[0019]因此，为了实现本专利技术的目的，结合图1和图2所示，本专利技术提出一种光伏组件汇流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺，所述的接线盒包括盒体，盒体内设有旁路保护模块支撑结构以及供组件汇流带穿过的槽孔，支撑结构将旁路保护模块水平固定；旁路保护模块包括正、负导电端子；所述的汇流带为镀锡铜带，正、负导电端子为镀锡铜板；其特征在于，所述的快速焊接工艺包括如下步骤：S1、将组件汇流带依次穿过组件以及接线盒下方的槽孔伸至接线盒内导电端子的上方，并沿槽孔边缘向导电端子平面一侧折弯；然后将组件送至激光焊接工位；S2、组件送至焊接工位后，组件生产线上的传感器感测到组件到位后，由驱动机构带动压块运动，利用压块将组件汇流带压平并与接线盒中的正、负导电端子的平面紧密贴合；S3、汇流带压紧后，通过控制激光焊接设备将激光焊接设备的激光头移动至组件汇流带上方一定距离处；设定激光焊接设备的功率，并让激光头按照设计路径进行脉冲点状焊接或线性连续焊接；其中，焊接采用正离焦量的方式进行，激光设备为准连续脉冲激光设备或连续线性激光设备；当使用准连续脉冲激光设备焊接时，激光功率为1000
‑
1400W，脉冲宽度为2
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6ms，离焦量为2
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4mm；当采用连续线性激光设备时，激光功率为500
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1000W，离焦量为3mm以内； 以及，S4、激光焊接完毕，激光头和压块回位；汇流条与导电端子电连接效果测试，确认OK后组件进入下道生产工序。2.如权利要求1所述的一种光伏组件汇流条与接线盒快速焊接工艺，其特征在于，在步骤S3中，当使用准连续脉冲激光设备焊接时，激光功率在1200
±
50W，离焦量在3
±
0.5mm，脉冲宽度在4
±
0.4ms。3.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：段正刚，李慎，
申请(专利权)人：苏州快可光伏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：