一种用于电池低损切割的设备及其切口结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于电池低损切割的设备及其切口结构。


背景技术：

2.一直以来，传统石化的大规模使用推动工业水平不断进步、人民的生活水平不断提高，但使用不当、管理缺失导致环境污染愈加严重，并已严重威胁人类赖以生存得的家园，各政府机构亦不断采取强有力措施遏制污染，其中之一就是大力发展绿色能源，光伏组件可将太阳光直接转化为电能，无污染、可持续、效率高、易实现，因而近年来得以快速发展，目前中国累计装机量已突破130.25gw。
3.hjt电池与perc电池相比具有以下优势：1)更高的量产效率，perc电池量产效率22.5％-23％，而hjt电池的量产效率24.0％-24.5％；2)更高的双面率， perc电池双面率70-75％，hjt电池的双面率在90％以上；3)低温度系数，perc 电池的温度系数-0.38％/℃、而hjt的温度系数仅-0.25％/℃，温度系数低稳定性高可有效降低低热损失；4)工艺流程简单，hjt电池主要工艺步骤仅4步，与perc电池的11步以上简单很多；5)兼容未来电池技术，叠层电池被认为是hjt后面的未来电池技术，晶硅/钙钛矿叠层电池最有希望实现产业化。而 hjt最适合做叠层电池的底电池，异质结/钙钛矿叠层电池实验效率达到了 29.2％。
4.hjt电池结构与常规perc电池存在较大差异，基于晶硅表层由内而外分别为本征氢化非晶硅层/氢化非晶硅层/本征透明导电层tco，由于表面tco层的低温特性，采用传统激光切割可导致约0.35％的效率损失，远高于常规perc 的0.1％切割效率损失，因而探究一种低损切割方法尤为重要。
5.专利文献cn 111261749a所公开公开一种新型的异质结电池切片方法，用激光切割电池，在激光切割的过程中或切割完后对将切割得到的电池片断面进行处理，使得切割面处形成一层致密的sio2钝化层。本发明通过快速冷却的方式降低电池的切割损伤，对电池切割产生的断面进行处理形成新的钝化层，修复切割造成的电池结构损伤。
6.但现有技术中一方面工艺复杂，耗时费力，并造成成本大幅增加；另一方面，对于电池切割效率损失并无明显改善，电池tco膜受损导致的效率损失同样较高。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种用于电池低损切割的设备及其切口结构。
8.一种用于电池低损切割的设备，包括底盘，底盘上设有加热装置，所述的底盘包括左半底盘与右半底盘，左半底盘与右半底盘之间通过转轴相连，转轴与支撑座相连，左半底盘与右半底盘的下表面均设有下拉装置，左半底盘与右半底盘的上表面设有固定吸盘，电池片通过固定吸盘与底盘相连，电池片的上方设有激光切割设备与冷却剂喷洒装置，激光切割设备的预设切割线与左右吸盘的分界面处于同一竖直平面内。
9.作为进一步改进，所述的加热装置对底盘的加热温度为80～120℃。
10.作为进一步改进，所述的下拉装置的驱动结构为气缸或液压缸。
11.作为进一步改进，所述的冷却剂喷洒装置喷洒的冷却剂为液氮。
12.作为进一步改进，所述的电池片本体为晶格排列规整的硅单体。
13.一种用于电池低损切割的切口结构，所述的切口设于电池片的一条边上，切口结构的形状为三棱锥，三棱锥的底部深度为a，三棱锥的高度为c，三棱锥的宽度为b。
14.作为进一步改进，三棱锥的底部深度a为电池边长的1％～10％，三棱锥的高度c等于电池片的厚度，三棱锥的宽度b为50～150微米。
15.有益效果：
16.本实用新型所示的低损切割方法，简单易行、切割损失低。端部边缘开口大幅降低了高温对表层tco的损伤，同时液氮冷却对电池接触无反应，冷却结束后自然挥发，低碳环保。
附图说明
17.图1是一种用于电池低损切割的设备总体结构示意图；
18.图2是常规方法切割后电池形貌示意图；
19.图3是一种用于电池低损切割的切口形貌示意图；
20.图4是图3的局部放大示意图；
21.1.电池片 2.底盘 3.下拉装置 4.固定吸盘 5.支撑座 6.激光切割设备 7. 冷却剂喷洒装置 8.加热装置。
具体实施方式
22.为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
23.如图1～4所示，一种用于电池低损切割的设备，包括电池片1、底盘2、下拉装置3、固定吸盘4、支撑座5、激光切割设备6、冷却剂喷洒装置7和加热装置8。
24.一种用于电池低损切割的设备，包括底盘2，底盘2上设有加热装置8，所述的底盘2包括左半底盘与右半底盘，左半底盘与右半底盘之间通过转轴相连，转轴与支撑座5相连，左半底盘与右半底盘的下表面均设有下拉装置3，左半底盘与右半底盘的上表面设有固定吸盘4，电池片1通过固定吸盘4与底盘2相连，电池片1的上方设有激光切割设备6与冷却剂喷洒装置7，激光切割设备6的预设切割线与左右吸盘的分界面处于同一竖直平面内。
25.其中，所述的加热装置8对底盘2的加热温度为80～120℃。
26.其中，所述的下拉装置3的驱动结构为气缸或液压缸。
27.其中，所述的冷却剂喷洒装置7喷洒的冷却剂为液氮。
28.其中，所述的电池片1本体为晶格排列规整的硅单体。
29.一种用于电池低损切割的切口结构，所述的切口设于电池片1的一条边上，切口结构的形状为三棱锥，三棱锥的底部深度为a，三棱锥的高度为c，三棱锥的宽度为b。
30.其中，三棱锥的底部深度a为电池边长的1％～10％，三棱锥的高度c等于电池片1的厚度，三棱锥的宽度b为50～150微米。
31.常规电池切割是通过激光设备按照预设切割线进行高温热熔处理，之后形成如图
2所示的结构形貌，电池上表面形成v型缺口，缺口深度为电池厚度的 1/10-1/2，接着通过机械或热应力对电池进行分片。
32.本实用新型在电池侧边中间位置通过激光设备形成三棱锥形缺口，三棱锥形底部a深度为电池边长的1/100-1/10，三棱锥形高度c与电池相同，三棱锥形宽度b为50-150微米；将已初步开口的电池片1置于底盘2加热的平台上，并通过多个吸盘将电池片1进行固定，底盘2加热温度为80-120℃；接着三棱锥形端两侧分别施加向下的掰应力，并同时沿着三棱锥形底部沿着中线向内喷洒冷却剂，冷却剂为液氮；基于掰应力及冷热应力作用下，同时电池本体为晶格排列规整的硅单体，三棱锥形缺口沿着中线迅速扩大，并完成电池片1分离。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于电池低损切割的设备，其特征在于，包括底盘，底盘上设有加热装置，所述的底盘包括左半底盘与右半底盘，左半底盘与右半底盘之间通过转轴相连，转轴与支撑座相连，左半底盘与右半底盘的下表面均设有下拉装置，左半底盘与右半底盘的上表面设有固定吸盘，电池片通过固定吸盘与底盘相连，电池片的上方设有激光切割设备与冷却剂喷洒装置，激光切割设备的预设切割线与左右吸盘的分界面处于同一竖直平面内。2.根据权利要求1所述的一种用于电池低损切割的设备，其特征在于，所述的加热装置对底盘的加热温度为80～120℃。3.根据权利要求1所述的一种用于电池低损切割的设备，其特征在于，所述的下拉装置的驱动结构为气缸或液压缸。4.根据权利要求1所述的一种用于电池低损切割的设备，其特征在于，所述的冷却剂喷洒装置喷洒的冷却剂为液氮。5.根据权利要求1所述的一种用于电池低损切割的设备，其特征在于，所述的电池片本体为晶格排列规整的硅单体。6.一种用于电池低损切割的切口结构，其特征在于，所述的切口设于电池片的一条边上，切口结构的形状为三棱锥，三棱锥的底部深度为a，三棱锥的高度为c，三棱锥的宽度为b。7.根据权利要求6所述的一种用于电池低损切割的切口结构，其特征在于，三棱锥的底部深度a为电池边长的1％～10％，三棱锥的高度c等于电池片的厚度，三棱锥的宽度b为50～150微米。

技术总结
本实用新型公开了一种用于电池低损切割的设备及其切口结构，包括底盘，底盘上设有加热装置，所述的底盘包括左半底盘与右半底盘，左半底盘与右半底盘之间通过转轴相连，转轴与支撑座相连，左半底盘与右半底盘的下表面均设有下拉装置，左半底盘与右半底盘的上表面设有固定吸盘，电池片通过固定吸盘与底盘相连，电池片的上方设有激光切割设备与冷却剂喷洒装置，激光切割设备的预设切割线与左右吸盘的分界面处于同一竖直平面内；所述的切口设于电池片的一条边上，切口结构的形状为三棱锥，三棱锥的底部深度为a，三棱锥的高度为c，三棱锥的宽度为b。宽度为b。宽度为b。


技术研发人员：姜亚帅 庄浩 高荣刚 黄国平 李菁楠
受保护的技术使用者：中节能太阳能科技（镇江）有限公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/5/25