本實(shí)用新型涉及染料敏化太陽(yáng)能電池板技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種染料敏化太陽(yáng)能電池板的注液封口機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國(guó)家也充分認(rèn)識(shí)到了環(huán)境對(duì)我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性。各國(guó)都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也是最為緊迫的問(wèn)題就是能源問(wèn)題，要從根本上解決能源問(wèn)題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近幾年,通過(guò)努力，人們?cè)诠?jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上都取得了巨大的成果。

目前，作為代替化石燃料的能源，利用太陽(yáng)光的太陽(yáng)能電池近年來(lái)備受關(guān)注。太陽(yáng)能電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電轉(zhuǎn)換裝置，由于以太陽(yáng)光作為能源，所以對(duì)地球環(huán)境的影響極小，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)投入了大量資金對(duì)其進(jìn)行研發(fā)。

其中，染料敏化太陽(yáng)能電池（dye-sensitized solar cell，縮寫為DSSC、DSC 或DYSC），是一種模仿光合作用原理的、廉價(jià)的薄膜太陽(yáng)能電池。它是基于由光敏電極和電解質(zhì)構(gòu)成的半導(dǎo)體，是一個(gè)電氣化學(xué)系統(tǒng)。它可以用低廉的材料制成，不需要用精細(xì)的儀器制造，其制造過(guò)程比以前的電晶體電池更便宜。它可以被制成軟片，機(jī)械強(qiáng)度大，不需要特別保護(hù)來(lái)防止樹(shù)枝的撞擊及冰雹。雖然它的能量轉(zhuǎn)換效率比最好的薄膜電池低，但理論上它們的性能比已足夠高，在完成市電平價(jià)的情況下可以與化石燃料相提并論。

染料敏化太陽(yáng)電池有原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都無(wú)毒、無(wú)污染，部分材料可以得到充分的回收，對(duì)保護(hù)人類環(huán)境具有重要意義。

目前，在電池安全性能方面都是采用薄膜來(lái)封裝電池，然而，進(jìn)行該薄膜封裝工藝時(shí)，染料敏化太陽(yáng)能電池板的注液封口工藝一直是一個(gè)難題。以往，該工藝通常采用手動(dòng)方式進(jìn)行，人工在簡(jiǎn)易的裝置下進(jìn)行注液封口，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，還制約了其工業(yè)化發(fā)展，此外，對(duì)電池的安全性能也存在影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)染料敏化太陽(yáng)能電池板大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化，且在保證產(chǎn)品質(zhì)量與提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，節(jié)省空間的注液封口機(jī)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種注液封口機(jī)，用于染料敏化太陽(yáng)能電池板的注液封口，包括：承載電池板并沿規(guī)定軌道運(yùn)行的送料機(jī)構(gòu)；具備固定單元和微調(diào)單元的定位機(jī)構(gòu)；真空注液機(jī)構(gòu)；以及封口機(jī)構(gòu)； 所述真空注液機(jī)構(gòu)具有真空氣囊、注液氣囊、抽真空單元、和注液?jiǎn)卧?，在所述抽真空單元與兩個(gè)氣囊之間的通路上設(shè)置第一電磁閥，在兩個(gè)氣囊與抽真空用壓縮空氣之間的通路上設(shè)置第二電磁閥和第三電磁閥，在所述注液?jiǎn)卧c兩個(gè)氣囊之間的通路上分別設(shè)置第四電磁閥和第五電磁閥，并形成為如下結(jié)構(gòu)：所述注液?jiǎn)卧还ぷ鳡顟B(tài)下，所述注液氣囊和所述真空氣囊均為打開(kāi)狀態(tài)，所述第二電磁閥得電使所述真空氣囊變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，所述第一電磁閥動(dòng)作，所述抽真空單元與兩個(gè)氣囊之間的通路連通，對(duì)所述電池板進(jìn)行抽真空動(dòng)作；所述注液?jiǎn)卧ぷ鳡顟B(tài)下，所述第四電磁閥動(dòng)作使注射筒通過(guò)回抽頭回抽后所述第四電磁閥關(guān)閉，所述第三電磁閥打開(kāi)從而所述注液氣囊變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，所述第五電磁閥動(dòng)作，所述注液?jiǎn)卧c兩個(gè)氣囊之間的通路連通，通過(guò)注液頭對(duì)所述電池板進(jìn)行注液動(dòng)作。

根據(jù)本實(shí)用新型，根據(jù)本實(shí)用新型注液封口機(jī)生產(chǎn)節(jié)奏快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，可依次完成電池片定位動(dòng)作、固定動(dòng)作、矯正動(dòng)作、抽真空動(dòng)作、注液動(dòng)作、殘液清理動(dòng)作、點(diǎn)膠動(dòng)作、固化動(dòng)作等，可為實(shí)現(xiàn)染料敏化太陽(yáng)能電池板大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化提供有效保證，不僅能夠提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，還能夠降低了設(shè)備成本與勞動(dòng)力成本。

優(yōu)選地，所述抽真空單元具備真空泵和用于檢測(cè)所述真空氣囊的氣壓的真空壓力表，并形成為當(dāng)由所述真空壓力表檢測(cè)到的壓力值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力值后，關(guān)閉所述第二電磁閥和所述第一電磁閥，停止所述抽真空動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，在所述真空泵和所述空壓力表前設(shè)置緩沖瓶。藉此，可緩和電解液的腐蝕，保護(hù)設(shè)備。

優(yōu)選地，所述注液?jiǎn)卧邆溆糜跈z測(cè)所述注液氣囊的氣壓的微正壓力表，并形成為當(dāng)由所述微正壓力表檢測(cè)到的壓力值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力值后，停止所述注液動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述注液動(dòng)作的注液量由定量方式及所述微正壓力表反饋方式同時(shí)監(jiān)控。藉此，若注液量過(guò)多，則多余液體進(jìn)入微正壓力表管路，通過(guò)壓力反饋控制注液停止。

優(yōu)選地，所述封口機(jī)構(gòu)的殘液處理動(dòng)作由注液后同工位回抽及真空回抽兩部分同時(shí)控制。藉此，回抽用于去除注液頭內(nèi)多余殘液，殘液真空回抽用于去除電池片注液孔附近殘余液體。

優(yōu)選地，定位機(jī)構(gòu)、真空注液機(jī)構(gòu)及封口機(jī)構(gòu)均在X、Y、Z軸方向上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。藉此，三軸獨(dú)立運(yùn)動(dòng)確保注液頭對(duì)準(zhǔn)電池片注液孔。

優(yōu)選地，所述注液氣囊、所述真空氣囊、所述注液頭、所述回抽頭采用具有一定硬度的硅膠材料定制。藉此，即能夠耐電解液腐蝕又有一定彈性確保密閉。

優(yōu)選地，所有與電解液相接觸的部件均為鐵氟龍材料或鍍氟材料。藉此，可避免被電解液腐蝕。

根據(jù)下述具體實(shí)施方式并參考附圖，將更好地理解本實(shí)用新型的上述內(nèi)容及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的工作流程圖；

圖3 是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的抽真空動(dòng)作示意圖；

圖4是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的注液動(dòng)作示意圖。

附圖標(biāo)記：

1 送料機(jī)構(gòu)；

2 定位機(jī)構(gòu)；

3 真空注液機(jī)構(gòu)；

4 封口機(jī)構(gòu)；

5 均壓板；

6 CCD；

8 真空氣囊；

9 注液氣囊；

20 抽真空單元；

30 注液?jiǎn)卧?/p>

A₂、B₂、C₂ 開(kāi)口；

A₁、B₁、C₁ 開(kāi)口；

11、12 柔性膠頭；

21 真空泵；

22 真空壓力表；

SOL1 、SOL2、 SOL3 、SOL4 、SOL6 電磁閥

31 注液泵；

32 注液筒；

33 溶液罐；

34 容器管；

35 微正壓力表；

100 鈦板殼體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施形態(tài)和附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著性的進(jìn)步。應(yīng)理解，這些實(shí)施形態(tài)僅用于對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型注液封口機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的工作流程圖；圖3 是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的抽真空動(dòng)作示意圖；圖4是示出本實(shí)用新型注液封口機(jī)的注液動(dòng)作示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施例中的注液封口機(jī)，包括：沿規(guī)定軌道運(yùn)行的送料機(jī)構(gòu)1；定位機(jī)構(gòu)2；真空注液機(jī)構(gòu)3；封口機(jī)構(gòu)4。其中，真空注液機(jī)構(gòu)3主要用來(lái)對(duì)小容積空間微孔進(jìn)行抽真空及注液的動(dòng)作。此外，本實(shí)施例中的染料敏化太陽(yáng)能電池的外殼材料為鈦板或者鍍氮化鈦材質(zhì)，但不限于此，可根據(jù)實(shí)際需要具體變更為鍍鋁鋅板和彩鋼板等。

本實(shí)施例中的四邊封裝后的染料敏化太陽(yáng)能電池的電池片由送料機(jī)構(gòu)1搬運(yùn)，依次通過(guò)定位機(jī)構(gòu)2進(jìn)行固定以及微調(diào)，確保電池片在預(yù)定位置上，通過(guò)真空注液機(jī)構(gòu)3抽真空隨后開(kāi)始注液，停止注液后通過(guò)封口機(jī)構(gòu)4進(jìn)行封口。因此，根據(jù)本實(shí)用新型注液封口機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，而且生產(chǎn)節(jié)奏快。

如圖2所示，本實(shí)施例的注液封口機(jī)可依次完成電池片定位動(dòng)作、均壓板固定動(dòng)作、CCD（Charge Couples Devices；充電耦合傳感器）微矯正定位動(dòng)作、抽真空動(dòng)作、注液動(dòng)作、殘液清理動(dòng)作、點(diǎn)UV膠動(dòng)作、UV膠固化動(dòng)作等，實(shí)現(xiàn)染料敏化太陽(yáng)能電池板的自動(dòng)化注液封口。為便于說(shuō)明，以下將電池片定位動(dòng)作、均壓板固定動(dòng)作、CCD微矯正定位動(dòng)作這三個(gè)動(dòng)作合并為定位動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明，將殘液清理動(dòng)作、點(diǎn)UV膠動(dòng)作、UV膠固化動(dòng)作這三個(gè)動(dòng)作合并為封口動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。優(yōu)選地，定位機(jī)構(gòu)2、真空注液機(jī)構(gòu)3及封口機(jī)構(gòu)4均在X、Y、Z軸方向上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。

[定位機(jī)構(gòu)]

具體地，定位機(jī)構(gòu)2具備用于固定的均壓板5和用于微調(diào)矯正的CCD6。送料機(jī)構(gòu)1將四邊封裝后的染料敏化太陽(yáng)能電池的電池片鈦板殼體100（以下簡(jiǎn)稱鈦板殼體100）置于工位基座中，沿規(guī)定軌道送入均壓板5的固定工位上進(jìn)行汽缸定位，均壓板5由上下兩部分構(gòu)成，在上下位置夾緊鈦板殼體100以對(duì)其進(jìn)行固定，下部為基座，上部為單一均壓板。固定后的鈦板殼體100繼續(xù)由送料機(jī)構(gòu)1送入CCD6的檢測(cè)工位進(jìn)行微定位。

如圖2所示，被精確定位的鈦板殼體100通過(guò)送料機(jī)構(gòu)1進(jìn)入真空注液工位。

[真空注液機(jī)構(gòu)]

真空注液機(jī)構(gòu)3具備：真空氣囊8、注液氣囊9、用于抽吸真空的抽真空單元20、和用于注液的注液?jiǎn)卧?0。其中，真空氣囊8具有開(kāi)口A₂、開(kāi)口B₂、和開(kāi)口C₂；注液氣囊9具有開(kāi)口A₁、開(kāi)口B₁、和開(kāi)口C₁，每個(gè)氣囊中的三個(gè)開(kāi)口通過(guò)三通閥連接，且下部具有與真空氣囊8連接的柔性膠頭11和與注液氣囊9連接的柔性膠頭12。開(kāi)口A₂、A₁與注液?jiǎn)卧?0（稍后詳述）連接，開(kāi)口B₂、B₁ 與真空泵21連接，開(kāi)口C₂、C₁分別與柔性膠頭11、12連接。

抽真空動(dòng)作-

抽真空動(dòng)作開(kāi)始工作時(shí)，柔性膠頭11、12同時(shí)下壓，一一對(duì)應(yīng)地對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)預(yù)先設(shè)置于電池片殼體上直徑為0.5mm的孔。雖然本實(shí)施例中將該孔設(shè)定為兩個(gè)，但不限于此。

如圖3所示，抽真空單元20具備真空泵21、和安裝于真空泵21與兩氣囊之間用于檢測(cè)氣壓的真空壓力表22。優(yōu)選地，在真空泵21和真空壓力表22前設(shè)置緩沖瓶，以此緩和電解液的腐蝕，保護(hù)設(shè)備。在真空泵21與兩氣囊的開(kāi)口B₂、B₁之間的通路上設(shè)置電磁閥SOL1用以控制真空泵的動(dòng)作，在兩氣囊的與抽真空用壓縮空氣K之間的通路上設(shè)置電磁閥SOL2和電磁閥SOL3，并形成為在不工作狀態(tài)下注液氣囊8和真空氣囊9均為打開(kāi)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。

開(kāi)始工作后，使電磁閥SOL2動(dòng)作時(shí)真空氣囊8變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，而電磁閥SOL3不動(dòng)作則注液氣囊9處于打開(kāi)狀態(tài)，因此開(kāi)口A₂與開(kāi)口C₂不相通，而開(kāi)口B₂與開(kāi)口C₂相通。此時(shí)，令電磁閥SOL1動(dòng)作，對(duì)位于真空注液工位上的鈦板殼體100的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空動(dòng)作。當(dāng)由真空壓力表22檢測(cè)到的壓力值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力值后，關(guān)閉電磁閥SOL2，真空氣囊8變?yōu)榇蜷_(kāi)狀態(tài)，開(kāi)口B₂與開(kāi)口C₂的連通被切斷，同時(shí)電磁閥SOL1關(guān)閉，切斷與真空泵21的連接，抽真空動(dòng)作完畢。

注液動(dòng)作-

當(dāng)抽真空動(dòng)作完畢以后，開(kāi)始進(jìn)行注液的動(dòng)作?，F(xiàn)結(jié)合圖4對(duì)本實(shí)施例的注液封口機(jī)的注液動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。注液?jiǎn)卧?0具備：注液泵31、與注液泵31連通的注液筒32、溶液罐33、容器管34、以及檢測(cè)容器管34內(nèi)氣體壓力的微正壓力表35；如前所述，注液?jiǎn)卧?0與 開(kāi)口A₂、A₁連通，在該連通路上分別設(shè)置有電磁閥SOL4、電磁閥SOL5，以此控制注液管路開(kāi)關(guān)。

首先，使電磁閥SOL4動(dòng)作，注射筒32通過(guò)回抽頭38回抽，當(dāng)注射筒32回抽完成后，電磁閥SOL4關(guān)閉。然后電磁閥SOL3打開(kāi)，注液氣囊9關(guān)閉，開(kāi)口A₁與開(kāi)口C₁相通，注射泵21推進(jìn)，通過(guò)注射頭39開(kāi)始執(zhí)行注液動(dòng)作，將溶液罐33內(nèi)的電解液注入至鈦板殼體100中。注液量到設(shè)定量以后，電磁閥SOL6動(dòng)作，電解液被擠壓到容器管34中，容器管34里空氣壓縮從而產(chǎn)生一定氣壓。

隨著被壓入的電解液增多，容器管34內(nèi)的空氣壓力逐漸增高，如果微正壓力表35檢測(cè)到的壓力值達(dá)到設(shè)定的壓力值，則表示注液動(dòng)作完成并停止注液動(dòng)作。其中，優(yōu)選地，注液動(dòng)作的注液量由定量方式及微正壓力表35反饋方式同時(shí)監(jiān)控。

[封口機(jī)構(gòu)]

注液動(dòng)作完成后鈦板殼體100由送料機(jī)構(gòu)1移送至封口機(jī)構(gòu)4執(zhí)行封口動(dòng)作。具體為，注液完成后馬上通過(guò)回抽頭38進(jìn)行微量同工位回抽，隨后借助送料機(jī)構(gòu)1進(jìn)入殘液吸收工位以清潔鈦板殼體100表面，清潔完畢后進(jìn)入點(diǎn)膠工位進(jìn)行點(diǎn)膠動(dòng)作，點(diǎn)膠動(dòng)作結(jié)束后進(jìn)入U(xiǎn)V固化工位進(jìn)行固化封口，最后由送料結(jié)構(gòu)1送入下一工序。至此，封口動(dòng)作結(jié)束。

優(yōu)選地，封口機(jī)構(gòu)4的殘液處理動(dòng)作由注液后同工位回抽及真空回抽兩部分同時(shí)控制，又，優(yōu)選地，注液氣囊8、真空氣囊9、注液頭39、回抽頭38采用具有一定硬度的硅膠材料定制，再，優(yōu)選地，所有與電解液相接觸的部件均為鐵氟龍材料或鍍氟材料。

根據(jù)本實(shí)用新型注液封口機(jī)生產(chǎn)節(jié)奏快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，可為實(shí)現(xiàn)染料敏化太陽(yáng)能電池板大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化提供有效保證，不僅能夠提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，還能夠降低了設(shè)備成本與勞動(dòng)力成本。

在不脫離本實(shí)用新型的基本特征的宗旨下，本實(shí)用新型可體現(xiàn)為多種形式，因此本實(shí)用新型中的實(shí)施形態(tài)是用于說(shuō)明而非限制，由于本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求限定而非由說(shuō)明書限定，而且落在權(quán)利要求界定的范圍，或其界定的范圍的等價(jià)范圍內(nèi)的所有變化都應(yīng)理解為包括在權(quán)利要求書中。