一种高效四分片电池组件

技术领域

本发明涉及电池组件技术领域，具体涉及一种高效四分片电池组件。

背景技术

随着晶硅电池的尺寸面积不断增长，单片电池及单片组件功率也不断增加，目前，整片型与半片型组件已无法满足剧烈增加的功率。

伴随高效电池的快速发展，电池Is(短路电流)不断提高，为了降低Rs(串联电阻)，切片焊接已是趋势之举。现有技术中，半片组件得到广泛普及。

但是，现有的半片组件依然无法满足日益提升的导电需求，因而需要改进现有技术，提供一种具有高效导电性能的电池组件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高效四分片电池组件，来解决目前电池组件由于结构设计限制带来的整体导电效率低、抗机械载荷性能较差的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种高效四分片电池组件，包括：

正极引出端；

负极引出端；

四个电池阵列，依次串联于所述正极引出端与所述负极引出端两者之间；所述电池阵列包括至少两个并联的电池串；所述电池串包括至少两个四分之一切片电池以及若干个焊带，相邻两个四分之一切片电池通过所述焊带串联；

以及若干个旁路二极管，分别与所述电池阵列并联。

作为本发明一实施方式的进一步改进，四个旁路二极管分别与四个电池阵列并联。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述正极引出端、所述负极引出端均设于所述电池组件的中心位置。

作为本发明一实施方式的进一步改进，四个旁路二极管均设于所述电池组件的中心位置。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电池阵列包括三个电池串，三个电池串通过汇流条相互并联。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述通过旁路引出线与所述电池阵列并联，且四个旁路二极管依次串联于所述正极引出端与所述负极引出端两者之间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述焊带的直径为0.25mm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述四分之一切片电池为正方形电池片，正方形的边长为以下之一：158mm、166mm、182mm、210mm。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电池组件为BIPV建筑光伏组件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电池组件为常规晶硅电池组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过四分之一切片电池来组成电池组件，即先通过焊带将两个以上四分之一切片电池进行串联连接、形成电池串；再将两个以上电池串并联连接、形成电池阵列；再将四个电池阵列依次串联连接，设于正极引出端与负极引出端之间；最后，部分或全部电池阵列上还并联连接有旁路二极管，用于防止发生热斑现象；由此，通过四个电池阵列与若干个旁路二极管形成整体电池组件；相邻两个四分之一切片电池通过焊带实现软连接，可提升电池组件整体的抗机械载荷性能、提高电池组件的输出功率；旁路二极管与电池阵列并联，可屏蔽掉不能正常工作的电池串，防止发生热斑现象，而保证电池组件能正常工作，从而提升电池组件的抗热斑性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中高效四分片电池组件的电路示意图；

图2是本发明一实施例中高效四分片电池组件的结构示意图；

图3是本发明一实施例中高效四分片电池组件的等效电路示意图。

其中附图中所涉及的标号如下：

正极引出端1，负极引出端2，电池阵列3，电池串31，四分之一切片电池310，焊带311，汇流条32，旁路二极管40，旁路引出线41。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，本发明一实施例提供了一种高效四分片电池组件，包括：

正极引出端1；

负极引出端2；

四个电池阵列3，依次串联于正极引出端1与负极引出端2两者之间；电池阵列3包括至少两个并联的电池串31；电池串31包括至少两个四分之一切片电池310以及若干个焊带311，相邻两个四分之一切片电池310通过焊带311串联；

以及若干个旁路二极管40，分别与电池阵列3并联。

具体的，通过四分之一切片电池310来组成电池组件，即先通过焊带311将两个以上四分之一切片电池310进行串联连接、形成电池串31；再将两个以上电池串31并联连接、形成电池阵列3；再将四个电池阵列3依次串联连接，设于正极引出端1与负极引出端2之间；最后，部分或全部电池阵列3上还并联连接有旁路二极管40，用于防止发生热斑现象；由此，通过四个电池阵列3与若干个旁路二极管40形成整体电池组件；相邻两个四分之一切片电池310通过焊带311实现软连接，可提升电池组件整体的抗机械载荷性能、提高电池组件的输出功率；旁路二极管40与电池阵列3并联，可屏蔽掉不能正常工作的电池串31，防止发生热斑现象，而保证电池组件能正常工作，从而提升电池组件的抗热斑性能。

在具体实施例中，对整片电池片进行切4片后制作组件，进一步降低Is与Rs，并且采用更优的电路设计及排版方式，整体电压及电流与常规组件接近，不影响后端的系统匹配，且能够提高组件输出功率和组件整体的抗机械载荷能力，提升抗热斑性能等，以及进一步降低组件成本等。

将整片电池切为4片后，按照图中进行并联排版，能够降低单串电流，从而减少电流损失，增加功率输出，减少电流流经组件焊带311的发热，组件工作温度降低；

切4片后电池及电池串31间隙较常规组件更密集，可提高组件背板面的光反射面积，从而提高光的利用率来提升功率；

切4片后电池使用焊带311连接，片与片间的软连接可提高抗机械载荷性能。

其中，四分之一切片电池310的电池数量不限，可按实际需求设置。

进一步的，四个旁路二极管40分别与四个电池阵列3并联。

在具体实施例中，每个电池阵列3上均并联连接一个旁路二极管40，从而可有效防止各个电池阵列3发生热斑现象、保证电池组件整体输出功率，即电池组件整体功率损失可依次下降为25％、50％或75％。

进一步的，正极引出端1、负极引出端2均设于电池组件的中心位置。

进一步的，四个旁路二极管40均设于电池组件的中心位置。

在具体实施例中，引出端位于组件中间，搭配4个旁路二极管40，排布与常规版型工艺类似，可直接使用现有工艺进行制作，操作简单。

进一步的，电池阵列3包括三个电池串31，三个电池串31通过汇流条32相互并联。

在具体实施例中，采用4切片电池焊接成组件，采用三大串电池串31的并联方式排布。

在版型设计上，4切片电池组件排版，三大串并联排版及内部连接排布与常规版型工艺类似，可直接使用现有工艺进行制作，操作简单，方便实现量产。

在电路设计上，4切片电池组件电路，采用三大串并联及4个旁路二极管分布(保证组件在特殊状况下依然可以工作)，能够降低单串电流，从而减少电流损耗，降低组件工作温度降低，增加功率输出。

进一步的，通过旁路引出线41与电池阵列3并联，且四个旁路二极管40依次串联于正极引出端1与负极引出端2两者之间。

在具体实施例中，之间是串联连接的，旁路引出线41将与电池阵列3两者并联连接。

进一步的，焊带311的直径为0.25mm。

在实际操作中，切4片后，因电流降低可以使用更低规格尺寸的焊带和封装材料，可明显降低组件成本；同时，更细的焊带可减少焊带的热应力，降低成本的同时可提高焊接电池破片良率。

具体的，现有技术中2切片电池组件使用的焊带直径为0.3mm，相较于现有技术，本实施例中的焊带规格更低。

4切以后单串电流会变成原来的1/4，从而电池组件中可以使用更细的焊带。同时更细的焊带能够搭配更薄的封装材料EVA或者POE，从而达到降低成本的目的。

进一步的，四分之一切片电池310为正方形电池片，正方形的边长为以下之一：158mm、166mm、182mm、210mm。

在实际操作中，电池组件可兼容各种尺寸电池片，如边长为158mm、166mm、182mm、210mm等规格的正方形电池片。

进一步的，电池组件为BIPV建筑光伏组件。

进一步的，电池组件为常规晶硅电池组件。

在实际操作中，可以改变每串数量、改变组件电压，以适应不同的使用场景(即电压可调)，例如BIPV(建筑光伏组件)与常规晶硅组件(HJT电池及TOPCON、PERC电池等单双玻组件)。

一般情况下，BIPV建筑光伏组件中四分之一切片电池310的数量会少于常规晶硅组件，可视具体情况而定。

综上，本发明实施例提供的高效四分片电池组件，具有以下优点：

将整片电池切为4片后，按照图中进行并联排版，能够降低单串电流，从而减少电流损失，增加功率输出，减少电流流经组件焊带的发热，组件工作温度降低；

切4片后电池及电池串间隙较常规组件更密集，可提高组件背板面的光反射面积，从而提高光的利用率来提升功率；

切4片后电池使用焊带连接，片与片间的软连接可提高抗机械载荷性能；

切4片后因电流降低可以使用更低规格尺寸的焊带和封装材料，可明显降低组件成本。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。