[發明專利]一種高效疊瓦組件的疊層連接結構及制作方法

在審

• 申請號: 202110437195.6
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113035987A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 程曉龍
• 申請（專利權）人: 程曉龍
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/0224;H01L31/18;B23K37/00;B23K37/047
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高效疊瓦組件的疊層連接結構及制作方法，包括切片電池，相鄰的切片電池交疊放置，且二者之間設置有主柵焊帶，主柵焊帶一側與一切片電池上的正面主柵連接，主柵焊帶的另一側與另一切片電池上的背面主柵連接。一個切片電池的正面主柵與另一個切片電池的背面主柵交錯分布在主柵焊帶的兩側。本發明結合正面主柵和背面主柵的疊層交錯設計，用主柵焊帶代替了導電膠粘接的疊層連接結構，實現了切片電池在當前疊層結構中使用當下成熟的主柵焊帶焊接工藝，而且用焊接實現疊瓦電池的柔性連接，提高了組件電性能以及可靠性。焊接工藝更精密的工藝控制可以使疊層重合寬度更小。

技術領域

本發明屬于疊瓦組件結構領域，尤其是涉及一種高效疊瓦組件的疊層連接結構及制作方法。

背景技術

當前疊瓦組件是將傳統電池片切為小片，通過導電膠直接銜接兩片電池，將其疊加黏貼在一起，以此將電池串連起來，實現無電池片間距，提高組件封裝效率。

其中，導電膠是由不導電的膠水和導電粒子等組成，是依靠膠水的粘結形成的接觸導電，并不是常規焊接工藝的物理焊接一體的工藝，因此其導電率指標和常規的焊帶焊接完全不在一個水平，導電率指標差兩個數量級別。同時隨著長期戶外環境的侵蝕：濕氣、應力、溫度、形變等疲勞，對粘結力、導電性能的穩定性有嚴重影響，因此對組件長期電性能和可靠性產生影響。且基于組件的高可靠性要求，導電膠性能要求也相應提高，其材料成本增加，導致疊瓦組件成本進一步提高。導電膠銜接工藝導致疊瓦組件需增加涂膠和疊串兩個工序。對應增加絲網印刷設備和疊瓦串焊機，增加了設備投資。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種高效疊瓦組件的疊層連接結構及制作方法，將電池片通過導電膠直接黏貼改變為鍍錫銅帶或柔性電路板焊接方式，提高組件輸出性能和可靠性，且有效降低疊瓦組件成本，提高疊瓦組件CTM值以及生產效率和產品良率，降低產線設備投資。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：提供一種高效疊瓦組件的疊層連接結構及制作方法，包括切片電池，切片電池是通過對標準規格的電池片進行切割得到的，本發明的切片電池可以是二分之一切片、三分之一切片、四分之一切片、五分之一切片或六分之一切片，還可以是其他尺寸的切片電池，相鄰的切片電池交疊放置，且二者之間設置有主柵焊帶，主柵焊帶一側與一切片電池上的正面主柵連接，主柵焊帶的另一側與另一切片電池上的背面主柵連接，主柵焊帶長度不大于切片電池的長度。其寬度依據本發明的疊層連接結構，只要滿足疊層后的相鄰兩個切片電池中的一個切片電池的正面主柵和另一個切片電池的背面主柵實現疊層連接的最小尺寸要求。一個切片電池的正面主柵與另一個切片電池的背面主柵交錯分布在主柵焊帶的兩側。主柵焊帶在兩側的焊接區域的中間非焊接區域是完整焊帶。可以將主柵焊帶的中間非焊接區域改為鏤空結構。鏤空結構可以降低主柵焊帶材料用量，降低成本。該鏤空結構可以是排線式陣列，也可以是漁網狀等。主焊帶與正面主柵或背面主柵進行焊接的一側區域可以是梳齒狀，從而降低切片電池的焊接應力，減小焊接應力對切片電池可靠性的影響。正面主柵寬度數值為0.01mm-2mm，優選為0.1mm-1.0mm。背面主柵寬度數值為0.01mm-8mm，優選為0.1mm-5mm。正面主柵或背面主柵為實心矩形形狀。正面主柵或背面主柵為有固定間距的多個實心矩形或圓點形。正面主柵設置在一切片電池正面靠近一側長邊的位置上，其中正面主柵靠近該長邊的一側邊沿與該長邊邊沿的間隙距離優選為0.01mm-0.5mm；背面主柵設置在另一切片電池靠近一側長邊的位置上，其中背面主柵靠近該長邊的一側邊沿與該長邊邊沿的間隙距離為不小于疊片尺寸且不大于切片電池寬度尺寸的50％,且優選為2mm-8mm。主柵焊帶選材為鍍錫銅帶或柔性電路板，且其厚度為0.02mm-0.5mm，優選為0.05mm-0.15mm。主柵焊帶在寬度方向為平整狀或圓弧狀或波浪狀。

一種高效疊瓦組件的疊層連接結構的制作方法，包括以下步驟：

1)將一個切片電池正面朝上放置在焊接臺面上；

2)拾取主柵焊帶，而后將主柵焊帶放置在該切片電池的正面主柵上，且其放置位置與是正面主柵焊接位置平齊，然后進行焊接；