一種太陽能電池片用柔性電池盒制造技術

本發明專利技術涉及一種太陽能電池片用柔性電池盒，屬于紡織、能源等學科的交叉領域。本發明專利技術利用紡織領域的編織紗技術將包有阻燃層的極細金屬導電纖維編植入紡織品內部，形成柔性電子傳導體系；使用時尚的相框造型，將已有的太陽能電池片通過植入紡織品內部的電路進行串、并聯，同時與附屬的升壓電路板及USB接口連接起來，形成柔性太陽能電池盒。此太陽能電池片用柔性電池盒在不影響室內美觀且不占用普通地面活動空間的前提下，易清洗，性能穩定。本發明專利技術整合了太陽能電池組和柔性電路體系的優點，利用智能紡織品的方式，簡便地將太陽能的光伏效應應用于家居生活，作為電能的重要補充。本發明專利技術應用廣泛，操作簡單，整體性能穩定，具備產業化的潛力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于新能源開發利用與智能紡織品開發的交叉技術研究領域，具體為一種新型太陽能電池片用柔性電池盒。
技術介紹
由于世界各國研究者對太陽能發展的高度關注，太陽能電池從傳統的第一代電池板迅速發展到如今的第三代包括量子點太陽能電池以及染料敏化太陽能電池為主的新型高效的電池片。隨著太陽能技術的迅速更新換代，越來越多的研究者將注意力放在了將其應用領域拓展到普通的日常生活中。現有概念版利用太陽能的智能紡織品中，太陽能電池片只是機械性地粘貼在織物或柔性載體表面，其載體本身在整體光電轉換過程中不提供任何附加功能，反而太陽能電池片及其附屬導線的加入影響了織物等柔性載體在使用過程中的靈活度，同時，左右纏繞的電線也會影響整體美觀度；且普通電線外皮的膠皮暴露在強陽光下長時間進行照射，安全方面存在一定隱患。由于上述缺陷的制約，太陽能電池片在普通家用領域上的應用出現了瓶頸期。為了增大太陽能電源的功率，有些太陽能移動電源使用了多片折疊的方式來解決問題，如專利CN201639317公開的一種折疊式太陽能充電器。這種將太陽能電池組裝的方式在柔性上依然存在較大的欠缺。專利CN102780252A是通過卷軸的方式增加電池盒的柔性及便攜性，但成本相對較高，推廣存在一定難度。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種新型太陽能電池片用柔性電池盒。新型柔性太陽能電池盒生產過程簡單，技術穩定性強，電池片可隨時拆裝，不影響紡織品的清洗，可以為包括柔性電池片、普通傳統硅基電池片等以光伏效應為基礎的光伏單電池提供以串聯或并聯的形式而形成電池組的條件，輕松達到連接USB接口對小型電器或蓄電池進行充電的目的。實質上，本專利技術主要是利用紡織領域中具有成熟技術的編織紗技術將金屬導電纖維植入紡織品纖維內部，形成可定向導電的柔性電子傳導體系；使用時尚的相框造型，將太陽能電池片通過植入紡織品內部的電路進行串聯(并聯)，同時與附屬小型升壓電路板及USB輸出接口連接起來，形成新型電池組載體的設計。本專利技術所采用的技術方案，一種新型太陽能電池片用柔性電池盒，包括的具體步驟為：將適度粗細的鍍錫銅線(帶絕緣皮)或鍍銀銅線(帶絕緣皮)置于中心位置；4——8根纏繞著任意類型的紗線纖維的紗筒分別固定在8錠低速編織機的紗錠上；調節齒輪大小與電機轉速，使編織機運轉速率適中；編織紗編織完成后作為縫紉線，將其按照需要植入紡織品中，端頭部分使用模型飛機配件中常用的接線扣(公母端頭之一)，將導線裸露部分封入接線扣端頭內部；太陽能電池兩極的電線端頭連接接線扣端頭的另外一部分，通過插拔端頭達到電池與電池盒接入和斷開的過程。操作方法簡單，技術性能穩定，且安全系數較高；紡織品柔性電池盒另外一端連接升壓電路及USB接口。本專利技術的有益效果體現在：本項目產品的設計思路既不同于現有的各種類型太陽能電池組應用系統，也不同于現有的其他硅膠銀漿柔性電路的應用體系。項目首次將具有金屬纖維芯材的導電編織紗作為太陽能電池片光生載流子中電子的傳輸通路，將光生電
勢相對較低的太陽能柔性單電池片串聯成為一個整體，并以紡織品的方式組合進入相框型紡織品中。本項目產品不影響室內美觀，不占用普通地面活動空間，易清洗，性能穩定。具體實施方式下面將結合實施例進一步闡明本專利技術的內容，但這些實施例并不限制本專利技術的保護范圍。實施例1：1)將直徑為0.3mm的鍍錫銅線(帶絕緣皮)置于中心位置，8根0.1mm直徑的棉紗筒分別固定在8錠低速編織機的四周紗錠上。2)調節齒輪大小與電機轉速，使編織機運轉速率適中。3)編織紗編織完成后作為縫紉線，將其按照需要植入紡織品中，端頭部分使用模型飛機配件中常用的接線扣(公母端頭之一)，將導線裸露部分封入接線扣端頭內部。4)太陽能電池兩極的電線端頭連接接線扣端頭的另外一部分，通過插拔端頭達到電池與電池盒接入和斷開的過程。操作方法簡單，技術性能穩定，且安全系數較高。5)紡織品柔性電池盒另外一端連接升壓電路及USB接口。實施例2：將實施例1步驟1中0.3mm的鍍錫銅線(帶絕緣皮)調整為0.5mm鍍錫銅線(帶絕緣皮)，其余同實施例1，串并聯方式根據實際情況略作調整。實施例3：將實施例1步驟1中0.3mm的鍍錫銅線(帶絕緣皮)調整為0.5mm鍍銀銅
線(帶絕緣皮)，其余同實施例1，串并聯方式根據實際情況略作調整。實施例4：將實施例1步驟1中8錠棉紗調整為4錠棉紗，其余同實施例1，串并聯方式根據實際情況略作調整。性能測試例5：使用萬用表測量整體植入紡織品內部的導電編織紗最終的導電性能，結果顯示編織紗植入紡織品內部的過程沒有對其基礎導電性能產生任何影響。8錠棉紗編織外皮包裹后，從表觀上完全與普通等直徑粗細的棉紗相同，植入紡織品后不會出現視覺上的突兀感，可以達到將線路完全隱身于紡織品的目的。同時，紡織品的柔性比普通的塑料片等其他柔性載體都優越，因此手感比普通棉紗略硬，但屬于可接受范圍，并不影響正常使用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型太陽能電池片用柔性電池盒，其特征是，一種利用紡織領域具有成熟技術的編織紗技術將金屬導電纖維植入紡織品纖維內部，形成可定向導電的柔性電子傳導體系；使用時尚的相框造型，將太陽能電池片通過植入紡織品內部的電路進行串聯(并聯)，同時與附屬的小型升壓電路板及USB輸出接口連接起來，形成新型電池組載體的設計。

【技術特征摘要】
1.一種新型太陽能電池片用柔性電池盒，其特征是，一種利用紡織領域具有成熟技術的編織紗技術將金屬導電纖維植入紡織品纖維內部，形成可定向導電的柔性電子傳導體系；使用時尚的相框造型，將太陽能電池片通過植入紡織品內部的電路進行串聯(并聯)，同時與附屬的小型升壓電路板及USB輸出接口連接起來，形成新型電池組載體的設計。2.根據權利要求1所述的新型太陽能電池片用柔性電池盒，其特征是，所選用的導電芯材為帶有絕緣層的鍍...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙晉，景文玥，韓旭，李錦芳，于濱，張仁杰，董衛國，韓振邦，朱若英，
申請(專利權)人：天津工業大學，
類型：發明
國別省市：天津;12