电池组件焊接隐裂的消除方法及电池组件

技术领域

本发明主要涉及太阳能电池板制造技术领域，尤其涉及一种电池组件焊接隐裂的消除方法及电池组件。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池即晶体硅光伏电池，其主要包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。

太阳能电池(光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能，目前地面光伏系统大量使用以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。

在晶体硅光伏电池片采用激光划片后，进行电池片组串互联焊接，然后对不同串进行串并联排版，最终形成电气互联的回路。在组串互联以及串排版过程中，普遍采用EL测试(Electro Luminescence，即电致发光，也可以叫电子发光检测)来检测电池组件的良品率，再对电池组件中不良电池片进行替换或者返工。

目前的电池组件焊接方式会造成电池片上栅线产生隐裂，尤其是副栅线的断裂，进而影响电池组件的电学性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电池组件焊接隐裂的消除方法及电池组件，解决电池组件焊接隐裂问题，尤其是边缘处(收尾处)隐裂、破片的情形，提升电池组件的良品率。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种电池组件焊接隐裂的消除方法，包括：根据所述电池组件的接线连接要求，在组成所述电池组件的电池片上排布主栅线、副栅线和pad点；其中，距离所述pad点最近的所述副栅线与所述pad点包含在一起；将焊带覆盖所述主栅线、所述副栅线和所述pad点上的焊接点；将所述焊带焊接在所述电池片上，并与下一个所述电池片正负极互联，依次连接形成电池组件。

可选地，所述副栅线在所述pad点处为非间断线，置于所述pad点与所述电池片之间。

可选地，所述副栅线置于所述pad点的中间位置。

可选地，所述副栅线在所述pad点处的厚度小于未与所述pad点接触处的所述副栅线的厚度。

可选地，所述副栅线在所述pad点处为间断线，置于所述pad点与所述电池片之间。

可选地，在所述pad点处的所述副栅线包括第一端和第二端，所述第一端连接在所述pad点的第一侧，所述第二端连接在所述pad点的第二侧。

可选地，所述焊带的直径小于0.32mm。

可选地，所述焊带的直径为0.25mm。

可选地，所述方法用于所述电池片的边缘处焊接。

第二方面，本发明提供了一种电池组件，包括：若干电池片，在所述电池片上具有主栅线、副栅线和pad点；其中，距离所述pad点最近的所述副栅线与所述pad点包含在一起。

可选地，所述副栅线在所述pad点处为非间断线，置于所述pad点与所述电池片之间。

可选地，所述副栅线置于所述pad点的中间位置。

可选地，所述副栅线在所述pad点处的厚度小于未与所述pad点接触处的所述副栅线的厚度。

可选地，所述副栅线在所述pad点处为间断线，置于所述pad点与所述电池片之间。

可选地，在所述pad点处的所述副栅线包括第一端和第二端，所述第一端连接在所述pad点的第一侧，所述第二端连接在所述pad点的第二侧。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在电池组件焊接时，距离pad点最近的副栅线与pad点包含在一起，避免形成台阶结构，同时增大焊带的接触面积，减少了副栅线断裂的情况，提升了电池组件的良品率。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本申请原理的作用。附图中：

图1是本发明中典型电池片的整体结构示意图；

图2是图1中A处放大结构示意图；

图3是图1中A处纵截面结构示意图；

图4是本发明一实施例电池组件焊接隐裂的消除方法的流程示意图；

图5是本发明一实施例中pad点处副栅线结构示意图一；

图6是本发明一实施例中pad点处副栅线结构示意图二；

图7是本发明一实施例中pad点处副栅线结构示意图三；

图8是本发明一实施例中改进前焊带与改进后焊带对比示意图。

图中各标号分别表示为：

101-主栅线、102-pad点、103-蜈蚣脚、104-副栅线；

201-电池片、202-焊带(其中，2021-第一焊带、2022-第二焊带)、203-压具。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

实施例一

太阳能光伏组件的生产需要经过焊接、层压、封装等一系列工序。其中在焊接工序，首先从电池片正面和背面引出焊带，并依次完成与下一个电池片焊接、互联，最后组成电池组件(电池串)。在太阳能电池板板制程中，焊接过程是把单片电池片通过镀锡铜带(即焊带)在红外灯管(或其他加热设备)下经过加热后，镀锡铜带与电池片焊接在一起，镀锡铜带把第一片的正面与第二片反面连接一起，依次类推做成电池组件。因此，通过焊接将电池片的正负极串联起来，便于后续的多串电路的串并联，形成回路。

参考图1～图3所示，图1是一种典型电池片的结构示意图，在电池片201上具有主栅线101、副栅线104和pad点102，pad点102是指电池组件的主栅线101和副栅线104连接的主要焊接点，方便焊带202焊接形成可靠连接。图1中竖直的线为主栅线101，横向的线为副栅线104，主栅线101较粗，副栅线104较细。为清楚的说明pad点102处的电池片结构，将图1中A处放大，参考图2所示，可见，在电池片201的pad点102处，pad点102覆盖(或包含)了主栅线101，而副栅线104与pad点102是隔开的。

电池片201经过激光切割后为半片形貌，激光切割的边为切割边，没有被激光切割的边为非切割边。局部放大电池片201头尾的形貌，在切割边和非切割边均存在pad点102以及副栅线104。一般情况下，组件采用焊带202进行焊接时，从切割边起焊可以减少切割应力，在非切割边的收尾。当焊带202焊接在收尾处的pad点102和副栅线104时，如果副栅线104高度(也可说厚度)比pad点102高，容易形成台阶状。副栅线104高度高且宽度小，则其单位面积内受力较大，焊接后的电池片201在移动时，焊带202移动，进而拉动副栅线104，导致隐裂或炸点的EL不良。

参考图3所示，下方为电池片201，在电池片201上方分别是pad点102(左边)和副栅线104(右边)，在pad点102和副栅线104的上方是焊带202，从图3中可知，副栅线104的高度是高于pad点102的高度的，因此，在电池片201在移动时，焊带202移动，拉动副栅线104，导致隐裂，尤其是在电池片201的边缘处(尾处)时，隐裂情况更为明显，进而影响电池组件性能。因此有必要对此缺陷进行改进，以避免上述不利影响。

图4是本发明一实施例电池组件焊接隐裂的消除方法的流程示意图，参考图4所示，方法400包括：S410、根据所述电池组件的接线连接要求，在组成所述电池组件的电池片上排布主栅线、副栅线和pad点；其中，距离所述pad点最近的所述副栅线与所述pad点包含在一起；S420、将焊带覆盖所述主栅线、所述副栅线和所述pad点上的焊接点；S430、将所述焊带焊接在所述电池片上，并与下一个所述电池片正负极互联，依次连接形成电池组件。

在本实施例中，电池片201的焊接过程需要保持距离pad点102最近的副栅线104与pad点102包含在一起，使此处副栅线104与pad点102焊接成一个整体结构。当电池片201移动或焊带202移动，由于副栅线104与pad点102在结构上处于直接连接的状态，能够将pad点102与副栅线104包含在一起，避免形成台阶结构，同时增大焊带202的接触面积，以减少副栅线104发生隐裂。改进后，电池片201在此pad点102处并不会产生副栅线104不能电导通的情况，因此可以保证电池片201的电学性能。能够理解的是，本实施例是对靠近或距离pad点102最近的副栅线104采取的改进方式，因此，对于其他副栅线104，其距离pad点102稍远，或拉远了pad点102和其他副栅线104的距离，一般情况下，在电池片201移动或焊带202移动时，对其他副栅线104的影响比较小。

在一示例中，副栅线104在pad点102处为非间断线，置于pad点102与电池片201之间。

传统电池片201结构中(本实施例主要是说明在pad点102处的情况)，副栅线104是非间断线的，是一条连续的、完整的副栅线104。在采用本实施例方法改进时，依然可以采用非间断的副栅线104，这样就可以在将pad点102与副栅线104包含在一起时，直接将副栅线104置于pad点102与电池片201之间即可，无需对副栅线104做额外的处理，避免引入过多的流程，增加焊接的复杂度。

在一示例中，副栅线104置于pad点102的中间位置。

图5是副栅线104在pad点102处的位置示意图，参考图5所示，副栅线104可以在pad点102的任何位置，只要副栅线104能够置于pad点102之下，与pad点102相接触即可。当副栅线104置于pad点102的边缘时，如图中pad点102上方U或者下方D，在极端的情况下，如电池片201或焊带202的移动过大，仍然有可能使副栅线104产生断裂或脱落的情况。为保证副栅线104与pad点102之间有更好的接触效果，在本实施例中，可以将副栅线104置于pad点102的中间位置，如图6所示。在这种情况下，即使电池片201或焊带202的移动过大，也能够尽最大的可能使副栅线104不会轻易发生断裂或脱落。能够理解的是，本实施例提及的pad点102中间位置可以理解为在pad点102的中间位置区域，不严格限制副栅线104在pad点102的物理意义上的中间位置，在此不作具体限制。

在一示例中，副栅线104在pad点102处的厚度小于未与pad点102接触处的副栅线104的厚度。

在不对副栅线104的厚度进行改进时，如前述，此时的优势在于无需对副栅线104做额外的处理，避免引入过多的流程，增加焊接的复杂度。但是此种方式也存在一些不足，例如，由于焊接后的pad点102处是焊接前副栅线104与pad点102的叠加，则焊接后此处的厚度较厚，会形成一定的凸起，结构不平整。为解决这种情况，在本实施例中，可以对此处副栅线104做一些改进，将副栅线104在pad点102处的厚度设计为小于未与pad点102接触处的副栅线104的厚度。仍然参考图5所示，图5中副栅线104分为三个部分，左右两侧分别是不与pad点102接触的副栅线L1段和L3段，中间为与pad点102接触的副栅线L2段，为减少焊接后pad点102处的凸起厚度，则L2处厚度小于L1或L3处厚度。

在一示例中，副栅线104在pad点102处为间断线，置于pad点102与电池片201之间。

进一步地，在pad点102处的副栅线104包括第一端和第二端，第一端连接在pad点102的第一侧，第二端连接在pad点102的第二侧。

前述的一些示例中，副栅线104采用非间断的模式，因此，副栅线104可以直接置于pad点102之下，焊接过程中操作更为方便，流程较为简单。即使对副栅线104进行改进，使副栅线104在pad点102处的厚度小于未与pad点102接触处的副栅线104的厚度，以尽可能减少焊接后pad点102处的凸起，但并不能完全避免凸起的存在。为此，在本实施例中，副栅线104在pad点102处为间断线，置于pad点102与电池片201之间。

参考图7所示，图中副栅线104分为两个部分，左右两侧分别是不与pad点102接触的副栅线L1段和L3段，中间没有与pad点102相接触的副栅线104部分。L1段的右端(第一端)与pad点102的左侧(第一侧)连接，L3段的左端(第二端)与pad点102的右侧(第二侧)连接。采用上述结构方式，一方面，由于pad点102下方没有副栅线104，因此不会造成焊接后pad点102的凸起，另一方面，副栅线104(分为两段L1和L2)仍然与pad点102相连接，仍然能够电导通，不会影响电池组件的电学性能。当然，也可以这样理解，即是此种方式采用的副栅线104中间断开的情形可以视为副栅线104的L2段厚度减小到0的极限情况。

在一示例中，焊带202的直径小于0.32mm。进一步地，焊带202的直径为0.25mm。不同线径的焊带202，如圆丝涂锡铜带，在同等的焊接压具203作用力之下，线径较大较粗者受作用力更大，更容易造成电池片201的副栅线104隐裂，在不改变电池组件图形的情况下，通过减小涂锡铜带的线径可以改善副栅线104隐裂情况。

图8是本发明一实施例中改进前焊带与改进后焊带对比示意图，参考图8所示，左侧焊带(即第二焊带2022)是常规的电池组件焊接过程中使用的焊带，由于此焊带的直径较大，因此在电池组件的焊接过程中，对副栅线104的作用力也越大，导致副栅线104断裂的风险也更大。在本实施例中，通过焊带202选型，减小圆丝焊带202线径，如采用右侧焊带(即第一焊带2021)，以减少局部受力，可有效减少隐裂的发生。

本实施例电池组件焊接隐裂的消除方法常用于电池片201的边缘处(即尾处)焊接。示例性，可以在电池片201的切割边处采用此方法，也可以在电池片201的非切割边采用此方法，当然，对于其他部分也可以采用此方法，只是由于其他部分副栅线104发生隐裂的情况较尾处发生隐裂的情况少，因此，本实施例方法主要用于电池片201尾处的隐裂处理。

本实施例提供的电池组件焊接隐裂的消除方法，首先根据电池组件的接线连接要求，在组成电池组件的电池片201上排布主栅线101、副栅线104和pad点102，其中，距离pad点102最近的副栅线104与pad点102包含在一起；又将焊带202覆盖主栅线101、副栅线104和pad点102上的焊接点；最后将焊带202焊接在电池片201上，并与下一个电池片201正负极互联，依次连接形成电池组件。由于改善了副栅线104与pad点102的连接情况，也对焊带202选型进行了优化，进而减少了电池片201焊接过程中出现隐裂的情况，提升了电池组件的良品率。

实施例二

本发明另一实施例提供一种电池组件，该电池组件主要包括：若干电池片201，在电池片201上具有主栅线101、副栅线104和pad点102，其中，距离pad点102最近的副栅线104与pad点102包含在一起，使此处副栅线104与pad点102焊接成一个整体结构。当电池片201移动或焊带202拖动，由于副栅线104与pad点102电连接，能够将pad点102与副栅线104包含在一起，避免形成台阶结构，同时增大焊带202的接触面积，减少副栅线104发生隐裂的情况。

在一示例中，副栅线104在pad点102处为非间断线，置于pad点102与电池片201之间。

在一示例中，副栅线104置于pad点102的中间位置。

在一示例中，副栅线104在pad点102处的厚度小于未与pad点102接触处的副栅线104的厚度。

在一示例中，副栅线104在pad点102处为间断线，置于pad点102与电池片201之间。

进一步地，在pad点102处的副栅线104包括第一端和第二端，第一端连接在pad点102的第一侧，第二端连接在pad点102的第二侧。

本实施例中各组件或部件的具体结构和功能可以参考前述实施例，在此不再展开。

本实施例提供的电池组件，其包括若干电池片201，在电池片201上具有主栅线101、副栅线104和pad点102，其中，距离pad点102最近的副栅线104与pad点102包含在一起，进而改善了副栅线104与pad点102的连接情况，减少了电池片201焊接过程中的隐裂，提升了电池组件的良品率。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。