CN108461574A - 电池片堆叠装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电池片堆叠装置及方法，该电池片堆叠装置包括控制装置、搬运装置、开关装置和吸盘装置；控制装置控制所述开关装置的导通或关断；吸盘装置在开关装置导通时吸取电池片，吸盘装置在开关装置关断时释放电池片；搬运装置与吸盘装置相连，搬运装置带动吸盘装置移动。本发明通过电池片堆叠装置将电池片堆叠起来，电池片之间没有空隙，堆叠后的电池片能够完全接收到阳光，从而提高了面积利用率，进而提高光伏组件的光电转换效率。

Description

电池片堆叠装置及方法

技术领域

本发明属于光伏设备制造领域，涉及一种电池片堆叠装置及方法。

背景技术

光伏组件可以将太阳能转换为电能，目前正在被逐渐普及应用。在光伏组件生产过程中，需要将电池片连接成电池串。

传统对电池片连接成电池串时，通过焊条将电池片与电池片连接起来，但这种连接方式会导致电池片之间留有空隙，并且由于电池片上的部分区域被焊条遮挡无法接收到阳光，因此会导致光伏组件的面积利用率低，从而降低光伏组件的光电转换效率。

发明内容

为了解决相关技术通过焊条将电池片与电池片连接起来，使得电池片之间留有空隙，电池片上的部分区域被焊条遮挡无法接收到阳光，导致光伏组件的面积利用率低，从而降低光伏组件的光电转换效率的问题，本发明提供了一种电池片堆叠装置及方法。技术方案如下：

第一方面，提供了一种电池片堆叠装置，该电池片堆叠装置包括控制装置、搬运装置、开关装置和吸盘装置；控制装置控制开关装置的导通或关断；吸盘装置在开关装置导通时吸取电池片，吸盘装置在开关装置关断时释放电池片；搬运装置与吸盘装置相连，搬运装置带动吸盘装置移动。

通过包括控制装置、搬运装置、开关装置和吸盘装置的电池片堆叠装置对电池片进行堆叠，解决了通过焊条连接电池片，使得电池片之间留有空隙，导致电池片上被焊条遮挡的区域无法接收到阳光，进而导致光伏组件的面积利用率低，降低光伏组件的光电转换效率的问题，达到了电池片之间没有空隙，堆叠后的电池片能够完全接收到阳光，提高光伏组件的面积利用率，进而提高光伏组件的光电转换效率的效果。

可选的，吸盘装置包括对齐排列的n个吸盘组，每个吸盘组用于吸取一个电池片；每个吸盘组包括挡板和m个吸盘，m、n为正整数；开关装置包括n个真空发生器，真空发生器与吸盘组一一对应。

通过在开关装置中设置与吸盘组一一对应的真空发生器，从而使得开关装置中的真空发生器能够分别独立控制一个吸盘组的吸取或释放。

可选的，控制装置集成在搬运装置内部。

通过将控制装置集成在搬运装置内部，使得搬运装置实现智能控制的功能。

第二方面，提供了一种电池片堆叠方法，应用于如第一方面所述的电池片堆叠装置中，该方法包括：在电池片输送至预设位置时，通过所述搬运装置将所述吸盘装置移动至所述预设位置；控制所述吸盘装置吸取所述电池片；通过所述搬运装置将所述吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置；控制所述吸盘装置在所述堆叠位置依次释放所述吸取的电池片，完成对所述电池片的堆叠。

通过搬运装置将电池片从预设位置移动至堆叠位置，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，完成对电池片的堆叠，使得电池片之间没有空隙，并且堆叠后的电池片上没有被焊条遮挡的区域，能够完全接收到阳光，从而提高光伏组件的面积利用率，进而提高光伏组件的光电转换效率。

可选的，通过搬运装置将吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置，包括：根据预设位置和堆叠位置，确定吸盘装置的位置规整路径；通过搬运装置将吸盘装置吸取的电池片按照位置规整路径移动至堆叠位置。

由于位置规整路径是根据预设位置和堆叠位置确定的，可以保证搬运装置能够准确地将电池片搬运至堆叠位置。

可选的，位置规整路径包括旋转方向、旋转角度、平移方向和平移距离中的至少一种。

可选的，应用于如第一方面第一种可能的实现方式所述的电池片堆叠装置中，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，包括：在堆叠第1个电池片时，控制吸盘装置的第1个吸盘组在初始堆叠位置释放第1个电池片，初始堆叠位置是预设的；在堆叠第i个电池片时，控制吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放第i个电池片，目标堆叠位置是根据第i-1个电池片的堆叠位置确定的，1＜i≤n，i为整数。

第1个电池片的堆叠位置是预设的，后面堆叠的电池片是根据前一个电池片的堆叠位置确定的，可以保证电池片堆叠的准确性。

可选的，电池片是对原装电池片切割得到的，每个电池片上包括至少一条主栅线，各个电池片上的主栅线的位置相同；在堆叠第i个电池片时，控制吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放第i个电池片，包括：在堆叠第i个电池片时，控制吸盘装置的第i个吸盘组将第i个电池片的边缘与第i-1个电池片上的主栅线对齐后释放第i个电池片。

用于堆叠的电池片是对原装电池片切割得到的，可以避免使用原装电池片导致电池片堆叠装置占用空间过大的问题；另外，每个切割后的电池上包括至少一条主栅线，堆叠时后一片电池片的边缘与前一个电池片的主栅线对齐，从而使得电池片经过堆叠不影响正常使用，保证了质量。

可选的，控制吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放第i个电池片之前，还包括：控制吸盘装置上升预定距离；保持预定距离，控制吸盘装置的第i个吸盘组移动至目标堆叠位置；在目标堆叠位置，控制吸盘装置下降预定距离。

在放置好一个电池片，将后一个电池片移动至堆叠位置的过程中，将吸盘装置上升预定距离，避免了吸盘装置在移动过程中将电池片磨损的问题。

可选的，应用于如第一方面的第二种可能的实现方式所述的电池片堆叠装置中，控制吸盘装置吸取电池片，包括：通过集成有控制装置的搬运装置控制开关装置导通，通过导通开关装置控制吸盘装置吸取电池片；控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，包括：通过集成有控制装置的搬运装置控制开关装置关断，通过关断开关装置控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片。

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1是本发明一个实施例提供的电池片堆叠装置的结构方框图；

图2是本发明一个实施例提供的电池片堆叠装置的示意图；

图3是本发明一个实施例提供的吸盘装置的示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的吸盘装置的示意图；

图5是本发明另一个实施例提供的电池片堆叠装置的结构方框图；

图6是本发明一个实施例提供的电池片堆叠方法的方法流程图；

图7是本发明另一个实施例提供的电池片堆叠方法的方法流程图；

图8是本发明一个实施例提供的电池片的切割和堆叠的示意图。

其中，附图标记如下：

10、控制装置；20、搬运装置；30、开关装置；40、吸盘装置；41、吸盘组；42、挡板；43、吸盘。

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。

在将电池片连接成电池串时，通常需要通过焊条将电池片与电池片连接起来，但这种连接方式会导致电池片之间留有空隙，并且由于电池片上的部分区域被焊条遮挡无法接收到阳光，因此会导致光伏组件的面积利用率低，从而降低光伏组件的光电转换效率。

针对于此，本发明提供了一种电池片堆叠装置及方法，通过对电池片进行堆叠，不需要使用焊条将电池片连接起来，避免了焊条对电池片的遮挡。下面结合图1至图8对本发明提供的电池片堆叠装置及方法进行举例说明。

图1是本发明一个实施例提供的电池片堆叠装置的结构方框图，该电池片堆叠装置包括控制装置10、搬运装置20、开关装置30和吸盘装置40。

控制装置10控制开关装置30的导通或关断，吸盘装置40在开关装置30导通时吸取电池片，吸盘装置40在开关装置30关断时释放电池片，搬运装置20与吸盘装置40相连，搬运装置20带动吸盘装置40移动。

可选的，结合参考图2，其示例性地示出了一种电池片堆叠装置的示意图，示例性的，图2中的电池片堆叠装置中示出了搬运装置20和吸盘装置40的连接关系。

搬运装置20与吸盘装置40相连，搬运装置20可以控制吸盘装置40的旋转、升降、平移等动作。

结合参考图3和图4，其示例性地示出了一种吸盘装置的示意图，吸盘装置40包括对齐排列的n个吸盘组41，每个吸盘组41用于吸取一个电池片。每个吸盘组41包括挡板42和m个吸盘43，其中，m、n为正整数。

如图3或图4所示，示例性的，吸盘装置40包括6个吸盘组41，每个吸盘组41由挡板42和2个吸盘43组成，各个吸盘组41的形状结构相同，间隔距离相等，且n个吸盘组41的延伸方向相互平行。其中，挡板42的作用是防止吸盘43晃动，从而预防吸盘装置40在吸取电池片时因吸盘43晃动导致电池片碎片。

开关装置30包括n个真空发生器，真空发生器与吸盘组41一一对应。

示例性的，如图3或图4所示，吸盘装置40包括6个吸盘组41，每个吸盘组41包括2个吸盘43，则开关装置30包括6个真空发生器，每个真空发生器用来控制对应的一个吸盘组41。真空发生器是利用正压气源产生负压的一种真空元器件，真空发生器的工作原理为本领域技术人员所知。

可选的，控制装置10在搬运装置20外部与搬运装置相连。在实际应用中，控制装置10可以是计算机、微处理器等。

当控制装置10在搬运装置20外部时，由控制装置10控制开关装置30的通断。

可选的，控制装置10集成在搬运装置20内部。当控制装置10集成在搬运装置20内部时，搬运装置20可以实现机器人的功能，不仅能够进行数据分析和指令控制，而且能够进行机械操作。

当控制装置10集成在搬运装置20内部时，由搬运装置20控制开关装置30的通断。控制装置10集成在搬运装置20内部的电池片堆叠装置如图5所示。

可选的，开关装置30连接在控制装置10和吸盘装置40之间，根据控制装置10的指令进行通断，相应地控制吸盘装置40的吸取与释放动作。在本发明提供的实施例中，并未画出开关装置30。

综上所述，本发明实施例提供的电池片堆叠装置，通过包括控制装置、搬运装置、开关装置和吸盘装置的电池片堆叠装置对电池片进行堆叠，解决了通过焊条连接电池片，使得电池片之间留有空隙，导致电池片上被焊条遮挡的区域无法接收到阳光，进而导致光伏组件的面积利用率低，降低光伏组件的光电转换效率的问题，达到了电池片之间没有空隙，堆叠后的电池片能够完全接收到阳光，提高光伏组件的面积利用率，进而提高光伏组件的光电转换效率的效果。

另外，通过在开关装置中设置与吸盘组一一对应的真空发生器，从而使得开关装置中的真空发生器能够分别独立控制一个吸盘组的吸取或释放。

另外，通过将控制装置集成在搬运装置内部，使得搬运装置实现智能控制的功能。

图6是本发明一个实施例提供的一种电池片堆叠方法，应用在图1所示的电池片堆叠装置中，如图6所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤110，在电池片输送至预设位置时，通过搬运装置将吸盘装置移动至预设位置。

在实际应用中，电池片在输送至预设位置之前，在涂胶位置涂上导电胶，涂胶后的电池片被移动至预设位置，预设位置是已知的，控制装置中预先存储了预设位置的坐标，然后控制装置控制搬运装置将吸盘装置移动至预设位置。

步骤120，控制吸盘装置吸取电池片。

电池片堆叠装置通过控制装置控制开关装置导通，开关装置控制吸盘装置吸取电池片。

可选的，当控制装置集成在搬运装置内部时，即应用在图5所示的电池片堆叠装置中，控制吸盘装置吸取电池片，可以通过集成有控制装置的搬运装置控制开关装置导通，通过导通开关装置控制吸盘装置吸取电池片。

步骤130，通过搬运装置将吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置。

在实际应用中，堆叠位置也是预设的，对于控制装置来说，堆叠位置的坐标是已知的，电池片堆叠装置中的控制装置根据堆叠位置的坐标，控制搬运装置将吸盘装置移动至堆叠位置。

可选的，通过搬运装置将吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置，可以包括如图7所示的步骤：

步骤131，根据预设位置和堆叠位置，确定吸盘装置的位置规整路径；

由于预设位置和堆叠位置是已知的，根据这两个位置可以确定吸盘装置的位置规整路径，即确定吸盘装置从预设位置移动至堆叠位置的移动路径。

可选的，位置规整路径包括旋转方向、旋转角度、平移方向和平移距离中的至少一种。

举例说明，吸盘装置的位置规整路径可以是向左旋转90度，向前平移2米，向右平移1米，向右旋转90度。

在实际应用中，由于预设位置和堆叠位置是已知的，因此位置规整路径也可以预先计算好存储在控制装置中，控制装置按照计算好的参数进行控制。

步骤132，通过搬运装置将吸盘装置吸取的电池片按照位置规整路径移动至堆叠位置。

控制装置根据确定的位置规整路径，控制搬运装置按照已知的位置规整路径将吸盘装置移动至堆叠位置。

步骤140，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，完成对电池片的堆叠。

可选的，当控制装置集成在搬运装置内部时，即应用在图5所示的电池片堆叠装置中，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，可以通过集成有控制装置的搬运装置控制开关装置关断，通过关断开关装置控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片。

可选的，当吸盘装置包括对齐排列的n个吸盘组时，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，可以包括如图7所示的步骤：

步骤141，在堆叠第1个电池片时，控制吸盘装置的第1个吸盘组在初始堆叠位置释放第1个电池片。

这里的初始堆叠位置是预设的。

步骤142，在堆叠第i个电池片时，控制吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放第i个电池片。

这里的目标堆叠位置是根据第i-1个电池片的堆叠位置确定的，其中，1＜i≤n，i为整数。

也就是说，第i个电池片的堆叠位置是根据第i-1个电池片的堆叠位置确定的，由于第1个电池片的初始堆叠位置为预设的，对于电池片堆叠装置来说，第1个电池片的初始堆叠位置是已知的，前一个电池片与后一个电池片的重叠区域是已知的，根据初始堆叠位置和相邻两个电池片之间的重叠区域可以确定第2个电池片的堆叠位置，根据第2个电池片的堆叠位置和相邻两个电池片之间的重叠区域可以确定第3个电池片的堆叠位置，依次类推。

可选的，在实际应用中，电池片是对原装电池片切割得到的，每个电池片上包括至少一条主栅线，各个电池片上的主栅线的位置相同。

结合参考图8，示例性的，原装电池片包括6个主栅线(图中虚线)，按照图中点划线所示对原装电池片进行切割，切割得到的每个电池片上包括一个主栅线，并且主栅线在电池片上的位置相同。

在实际应用中，切割后的电池片上的主栅线的位置靠近电池片边缘。电池片涂胶的区域就是主栅线与所靠近的边缘之间的区域。

可选的，在堆叠第i个电池片时，控制吸盘装置的第i个吸盘组将第i个电池片的边缘与第i-1个电池片上的主栅线对齐后释放第i个电池片。

结合参考图8，相邻两个电池片在堆叠时，后一片电池片在堆叠时与前一片电池片的主栅线对齐。

上述根据第i-1个电池片的堆叠位置和相邻两个电池片之间的重叠区域确定第i个电池片的堆叠位置，这里的相邻两个电池片之间的重叠区域就是指切割后的电池片的主栅线与所靠近的边缘之间的区域，电池片切割时切割位置与主栅线之间的距离是设定好的，因此相邻两个电池片之间的重叠区域是已知的。

可选的，在实际操作中，堆叠第i个电池片时，在控制吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放第i个电池片之前，还可以执行以下步骤：

首先，控制吸盘装置上升预定距离；然后，保持该预定距离，控制吸盘装置的第i个吸盘组移动至目标堆叠位置；最后，在目标堆叠位置，控制吸盘装置下降预定距离。

第i-1个电池片堆叠完成后，控制装置根据第i个电池片的堆叠位置控制搬运装置移动吸盘装置，使第i个电池片对准第i个电池片的目标堆叠位置，在移动之前，搬运装置控制吸盘装置上升预定距离，可以避免电池片在移动过程中摩擦损伤。

在实际应用中，当对电池片堆叠完成后，将堆叠完成的电池片移动至加热位置，对电池片的导电胶加热，通过导电胶将电池片连接起来。

综上所述，本发明实施例提供的电池片堆叠方法，通过搬运装置将电池片从预设位置移动至堆叠位置，控制吸盘装置在堆叠位置依次释放吸取的电池片，完成对电池片的堆叠，使得电池片之间没有空隙，并且堆叠后的电池片上没有被焊条遮挡的区域，能够完全接收到阳光，从而提高光伏组件的面积利用率，进而提高光伏组件的光电转换效率。

另外，由于位置规整路径是根据预设位置和堆叠位置确定的，可以保证搬运装置能够准确地将电池片搬运至堆叠位置。

另外，第1个电池片的堆叠位置是预设的，后面堆叠的电池片是根据前一个电池片的堆叠位置确定的，可以保证电池片堆叠的准确性。

另外，用于堆叠的电池片是对原装电池片切割得到的，可以避免使用原装电池片导致电池片堆叠装置占用空间过大的问题；另外，每个切割后的电池上包括至少一条主栅线，堆叠时后一片电池片的边缘与前一个电池片的主栅线对齐，从而使得电池片经过堆叠不影响正常使用，保证了质量。

另外，在放置好一个电池片，将后一个电池片移动至堆叠位置的过程中，将吸盘装置上升预定距离，避免了吸盘装置在移动过程中将电池片磨损的问题。

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。本发明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。

Claims (10)

1.一种电池片堆叠装置，其特征在于，所述电池片堆叠装置包括控制装置、搬运装置、开关装置和吸盘装置；

所述控制装置控制所述开关装置的导通或关断；所述吸盘装置在所述开关装置导通时吸取电池片，所述吸盘装置在所述开关装置关断时释放电池片；所述搬运装置与所述吸盘装置相连，所述搬运装置带动所述吸盘装置移动。

2.根据权利要求1所述的电池片堆叠装置，其特征在于，所述吸盘装置包括对齐排列的n个吸盘组，每个所述吸盘组用于吸取一个电池片；

每个所述吸盘组包括挡板和m个吸盘，m、n为正整数；

所述开关装置包括n个真空发生器，所述真空发生器与所述吸盘组一一对应。

3.根据权利要求1所述的电池片堆叠装置，其特征在于，所述控制装置集成在所述搬运装置内部。

4.一种电池片堆叠方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的电池片堆叠装置中，所述方法包括：

在电池片输送至预设位置时，通过所述搬运装置将所述吸盘装置移动至所述预设位置；

控制所述吸盘装置吸取所述电池片；

通过所述搬运装置将所述吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置；

控制所述吸盘装置在所述堆叠位置依次释放所述吸取的电池片，完成对所述电池片的堆叠。

5.根据权利要求4所述的电池片堆叠方法，其特征在于，所述通过所述搬运装置将所述吸盘装置吸取的电池片移动至堆叠位置，包括：

根据所述预设位置和所述堆叠位置，确定所述吸盘装置的位置规整路径；

通过所述搬运装置将所述吸盘装置吸取的电池片按照所述位置规整路径移动至所述堆叠位置。

6.根据权利要求5所述的电池片堆叠方法，其特征在于，所述位置规整路径包括旋转方向、旋转角度、平移方向和平移距离中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，应用于如权利要求2所述的电池片堆叠装置中，所述控制所述吸盘装置在所述堆叠位置依次释放所述吸取的电池片，包括：

在堆叠第1个电池片时，控制所述吸盘装置的第1个吸盘组在初始堆叠位置释放所述第1个电池片，所述初始堆叠位置是预设的；

在堆叠第i个电池片时，控制所述吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放所述第i个电池片，所述目标堆叠位置是根据第i-1个电池片的堆叠位置确定的，1＜i≤n，i为整数。

8.根据权利要求7所述的电池片堆叠方法，其特征在于，所述电池片是对原装电池片切割得到的，每个所述电池片上包括至少一条主栅线，各个所述电池片上的主栅线的位置相同；

所述在堆叠第i个电池片时，控制所述吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放所述第i个电池片，包括：

在堆叠第i个电池片时，控制所述吸盘装置的第i个吸盘组将所述第i个电池片的边缘与所述第i-1个电池片上的主栅线对齐后释放所述第i个电池片。

9.根据权利要求7所述的电池片堆叠方法，其特征在于，所述控制所述吸盘装置的第i个吸盘组在目标堆叠位置释放所述第i个电池片之前，还包括：

控制所述吸盘装置上升预定距离；

保持所述预定距离，控制所述吸盘装置的第i个吸盘组移动至所述目标堆叠位置；

在所述目标堆叠位置，控制所述吸盘装置下降所述预定距离。

10.根据权利要求4所述的电池片堆叠方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述的电池片堆叠装置中，所述控制所述吸盘装置吸取所述电池片，包括：

通过集成有所述控制装置的搬运装置控制所述开关装置导通，通过导通所述开关装置控制所述吸盘装置吸取所述电池片；

所述控制所述吸盘装置在所述堆叠位置依次释放所述吸取的电池片，包括：

通过集成有所述控制装置的搬运装置控制所述开关装置关断，通过关断所述开关装置控制所述吸盘装置在所述堆叠位置依次释放所述吸取的电池片。