[发明专利]一种用于电缆与电极板焊接的交流点焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种点焊机，具体是一种用于电缆与电极板焊接的交流点焊机。

背景技术

太阳能组件接线盒作为光伏电池的电力传输和性能保障的核心部件，其性能直接影响了光伏电站的电力效率和可靠性。接线盒设计是一门集电气设计、机械设计与材料科学相结合的跨领域综合性设计，在符合光伏系统设备标准的前提下，太阳能组件接线盒的设计必须满足：

(1)机械性能的要求。接线盒体不仅应设计的小而美观，易于注塑成型、装配与维护，而且还要满足UL1703、IEC61215以及GB/T4798.6标准对冲击力的要求，接线电缆在受到拉力或扭转外力时能保证安全稳定工作。

(2)太阳能组件接线盒的设计应使其具有优异的电气安全性：不仅具有较低的体电阻以尽可能的减小接线盒带来的功率损耗，而且具有良好的散热模式和合理的内腔容积来有效降低内部温度，以满足电气安全要求；通过采用高绝缘性材料和机械结构设计提高接线盒的电气间隙和爬电距离，从而提升接线盒的安全性；采用高电气安全性二极管并改善其在接线盒内的封装方式以避免或减少热斑现象对光伏电池损伤。

近年来，随着光伏电站规模化商业应用的快速发展，光伏系统设备标准的要求日益提高，太阳能组件接线盒的电流承载能力(目前接线盒的最大电流可达到30A)越来越大，因此，在保证太阳能组件接线盒机械性能的前提下，如何提高其散热能力成为避免因热斑现象对光伏电池损伤并决定光伏电池的电力输送安全的关键环节。为了保证太阳能组件接线盒中二极管工作时产生的热量能迅速导出，电极板通常采用T2铜材制造，因此，如何保证电缆与电极板的连接机械性能和导电导热性能成为太阳能组件接线盒制造中的关键问题。

太阳能组件接线盒内电极板与电缆的连接有机械卡接和焊接结构。机械卡接通常用弹簧片加螺钉紧固的结构，这种结构在组件生产厂内操作简单快速，成本相对较低，但连接的可靠性较差，接点处接触电阻相对较大，其导电导热性能差。焊接方法中传统的焊条熔化焊需要在氩气保护下进行，不仅效率低、成本高，而且对铜薄板与铜电缆线束的焊接接头的质量可靠性；加入焊料的钎焊，这种结构连接的可靠性要比卡接好，而且接触电阻相对较小，缺点是焊接时强度不够高。电阻焊是一种高效的连接方法，但铜材质优异的导电导热性是纯铜部件间电阻焊非常困难，同时电缆线束的形状特点进一步增加获得优质焊接接头的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电缆与电极板焊接的交流点焊机，该点焊机利电极头施加的瞬时大电流，电流通过电缆线束和接线盒的电极板产生热量使之熔化为一体。该点焊机制备的电缆与电极板焊点具有致密的冶金组织和优异的机械性能，不仅保证了其接触的机械可靠性，而且较小的接触电阻也使焊点具有良好的导电导热性。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种用于电缆与电极板焊接的交流点焊机，包括第一电极头和第二电极头。为了使电极与被焊工件间具有较大的电位差(钍钨合金电位为-0.05V,而铜的标准电位为0.34V)使焊接区产生较多的热量，同时避免焊接时电极与被焊铜电极板和电缆线束发生粘接，所述第一电极头和第二电极头的材料为含有3wt％ThO₂的钨合金材料。钍钨合金是W和ThO₂混合粉经制条、旋锻、拉伸、校直等工序得到钨钨合金电极棒，然后加工成所需形状的电极。钨合金中加入ThO₂可以提高钨合金的高温强度、再结晶温度和高温蠕变性能,同时操作工人在点焊过程中不会吸入钍元素,避免了钍钨合金电弧焊放射性钍蒸发造成操作工人身体损伤的问题。

所述第一电极头安装在动力装置上，作为优选，所述动力装置为气缸或动力缸。第一电极头在动力装置的带动下上下运动；所述第二电极头位于第一电极头下方，所述第二电极头安装在工作台面上。

所述第二电极头的表面具有弧形槽，焊接时，所述弧形槽内放置电缆，所述弧形槽的两端为燕尾形。本发明点焊机第二电极头表面的弧形槽的作用在于：(1)焊接时受热面积集中，提高了焊接效率；(2)对电缆线束起到限位的作用，防止了焊后电缆线束散乱，保障了太阳能组件接线盒的防拉拽性能。