專利名稱：極軟涂錫焊帶的生產系統及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種極軟涂錫焊帶的生產系統，還涉及一種極軟涂錫焊帶的生產方法，屬于太陽能電池技術領域。
背景技術：
涂錫焊帶是太陽能電池組件生產的關鍵器件之一，用于晶硅太陽能電池片之間的連結。由于晶硅太陽能電池片的厚度越來越薄，對涂錫焊帶的力學性能提出了極高的要求。要求涂錫焊帶的規定非比例延伸強度RpO. 2盡可能小。目前市場上涂錫焊帶的規定非比例延伸強度RpO. 2—般在65MPa以上。為降低晶硅太陽能電池片在焊接過程中的裂紋，要求生產出一種規定非比例延伸強度RpO. 2小于65MPa的涂錫焊帶。目前，極軟涂錫焊帶的生產系統中，焊帶由銅帶分切或圓銅線壓延形成，焊帶先進行退火使焊帶變軟，然后依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；放卷系統包括放卷輥及位于放卷輥后方的放卷張力控制裝置，清洗系統包括清洗槽及位于清洗槽后方的吹水風刀，助焊劑涂覆系統包括助焊劑槽及位于助焊劑槽后方的熱風風刀，涂錫系統包括錫爐，收卷系統包括收卷張力控制裝置及收卷輥。傳統的生產系統及工藝存在如下不足之處
(1)由于軟態銅在高溫液態錫中的屈服強度比較低，由于錫爐內浸沒輥的摩擦力的作用，使得焊帶上的張力超過焊帶的屈服點力值，產生塑性變形，使得成品涂錫焊帶屈服強度升高。(2)銅帶分切后為冷態，加熱退火后成為熱態，經過清洗系統再次成為冷態，進入涂錫系統再次成為熱態，最后再次冷卻進入收卷系統。銅帶在冷態下被加熱至高溫退火，然后清洗降溫，再次加熱涂錫，能耗比較高；
(3)高溫的銅帶進入清洗系統會導致清洗液的閃蒸，既污染了環境，又造成清洗液補充量比較大，增大了物耗。(4)銅帶的反復升溫、降溫都需要時間，影響了生產的效率。

發明內容
本發明的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種極軟涂錫焊帶的生產系統，使成品涂錫焊帶屈服強度小。為解決以上技術問題，本發明所提供的極軟涂錫焊帶的生產系統，焊帶依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；所述放卷系統包括放卷輥及位于放卷輥后方的放卷張力控制裝置，所述清洗系統包括清洗槽及位于清洗槽后方的吹水風刀，所述助焊劑涂覆系統包括助焊劑槽及位于助焊劑槽后方的熱風風刀，所述收卷系統包括收卷張力控制裝置及收卷輥，所述涂錫系統包括錫爐及位于錫爐上方的感應加熱裝置，所述錫爐中設有浸沒輥，所述焊帶在所述浸沒輥上繞包后向上進入所述感應加熱裝置；所述感應加熱裝置包括陶瓷保護管及包覆在陶瓷保護管外壁上的感應加熱線圈，所述感應加熱線圈連接于高頻感應加熱電源上，所述陶瓷保護管的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，所述陶瓷保護管的下端口浸沒在所述錫爐的液面以下；所述感應加熱裝置上方依次設有冷卻風刀、冷卻水套及傳動對輥，所述焊帶從所述傳動對輥出來后經厚度測量裝置進入所述收卷系統。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果焊帶經清洗、吹干、預涂助焊劑、烘干后進行涂錫，在錫爐的出口設有感應加熱裝置，在涂完錫后對焊帶進行退火，避免了銅帶在高溫液態錫液中塑性變形導致的屈服強度升高，陶瓷保護管下端口浸沒在錫爐液面以下且通入氮氣，可以防止錫氧化；冷卻風刀和冷卻水套共同對焊帶冷卻，可以確保冷卻效果，提高焊帶行進速度；傳動對輥提供牽引動力，厚度測量裝置對成品的厚度進行檢測反饋，收卷系統對焊帶進行精密繞排。銅帶在冷態下進入清洗槽不會造成清洗液的閃蒸，避免了污染環境且減少清洗液補充量。在涂完錫后銅帶處于高溫的情況下，繼續升溫進行退火，既節約了能耗，又減少了升溫時間，提高了生產效率。作為本發明的優選方案，所述放卷張力控制裝置及所述放卷張力控制裝置分別包括三根呈倒品字形排列的導輥，所述焊帶依次從上述導輥上繞包。調整焊帶在三根導輥上的包角就可以改變焊帶的張力，包角越大張力越大，包角越小張力越小。作為本發明的優選方案，所述清洗系統還包括清洗系統溢流槽、清洗系統耐腐蝕泵及清洗系統過濾器，所述清洗槽的溢流口通過溢流管道接入所述清洗系統溢流槽，所述清洗系統溢流槽的底部出口與所述清洗系統耐腐蝕泵的進口連接，所述清洗系統耐腐蝕泵的出口分別與所述清洗槽的補液口及清洗系統過濾器的入口連接，所述清洗系統過濾器的出口接入所述清洗系統溢流槽。從清洗槽的溢流口溢出的清洗液匯入清洗系統溢流槽中，被清洗系統耐腐蝕泵泵入清洗系統過濾器進行循環過濾直至清潔，然后清潔的清洗液被清洗系統耐腐蝕泵泵回清洗槽繼續使用，有利于清洗液的循環使用，降低成本，減少排放及污
^fe O作為本發明的優選方案，所述助焊劑涂覆系統還包括助焊劑溢流槽、助焊劑耐腐蝕泵及助焊劑過濾器，所述助焊劑槽的溢流口通過溢流管道接入所述助焊劑溢流槽，所述助焊劑溢流槽的底部出口與所述助焊劑耐腐蝕泵的進口連接，所述助焊劑耐腐蝕泵的出口分別與所述助焊劑槽的補液口及助焊劑過濾器的入口連接，所述助焊劑過濾器的出口接入所述助焊劑溢流槽。從助焊劑槽的溢流口溢出的助焊劑匯入助焊劑溢流槽中，被助焊劑耐腐蝕泵泵入助焊劑過濾器進行循環過濾直至清潔，然后清潔的助焊劑被助焊劑耐腐蝕泵泵回助焊劑槽繼續使用，有利于助焊劑的循環使用，降低成本，減少排放及污染。本發明的另一個目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種極軟涂錫焊帶的生產方法，使成品涂錫焊帶屈服強度小。為解決以上技術問題，本發明所提供的極軟涂錫焊帶的生產方法，采用硬態銅帶分切后打卷作為焊帶，焊帶依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；所述放卷系統包括放卷輥及位于放卷輥后方的放卷張力控制裝置，所述清洗系統包括清洗槽及位于清洗槽后方的吹水風刀，所述助焊劑涂覆系統包括助焊劑槽及位于助焊劑槽后方的熱風風刀；所述涂錫系統包括錫爐及依次位于錫爐上方的感應加熱裝置、冷卻風刀、冷卻水套及傳動對輥，所述錫爐中設有浸沒輥，所述焊帶在所述浸沒輥上繞包后向上進入所述感應加熱裝置；所述感應加熱裝置包括陶瓷保護管及包覆在陶瓷保護管外壁上的感應加熱線圈，所述感應加熱線圈連接于高頻感應加熱電源上，所述陶瓷保護管的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，所述陶瓷保護管的下端口浸沒在所述錫爐的液面以下；所述焊帶從所述傳動對輥出來后經厚度測量裝置進入所述收卷系統的收卷張力控制裝置，最后由收卷輥精密繞排；所述錫爐的溫度為180°C 360°C，所述焊帶在行進過程中的張力為0. 5 10N，行進速度為2 30m/min ；所述陶瓷保護管中氮氣壓力為0. 2 0. 5MPa，所述氮氣流量為0. 5 lOL/min，所述感應加熱裝置的加熱溫度為480°C 600°C，所述高頻感應加熱電源的頻率為IKHz IOOKHz。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果采用硬態銅帶分切，有效地減少了邊部毛刺，焊帶經清洗、吹干、預涂助焊劑、烘干后進行涂錫，在錫爐的出口設有感應加熱裝置，在涂完錫后對焊帶進行退火，避免了銅帶在高溫液態錫液中塑性變形導致的屈服強度升高，陶瓷保護管下端口浸沒在錫爐液面以下且通入氮氣，可以防止錫氧化；冷卻風刀和冷卻水套共同對焊帶冷卻，可以確保冷卻效果，提高焊帶行進速度；傳動對輥提供牽引動力，厚度測量裝置對成品的厚度進行檢測反饋，收卷系統對焊帶進行精密繞排。銅帶在冷態下進入清洗槽不會造成清洗液的閃蒸，避免了污染環境且減少清洗液補充量。在涂完錫后銅帶處于高溫的情況下，繼續升溫進行退火，既節約了能耗，又減少了升溫時間，提高了生產效率。作為本發明的優選方案，所述清洗槽中清洗液的原料組分及重量含量為，氧化膜溶解劑緩蝕劑粗化劑=1: (0.025、. 05): (0.03、. 08)；所述清洗槽中設有頻率為20 40Kz的超聲波振子，清洗槽溫度為20°C 80°C，焊帶在清洗槽中的浸漬時間為IOs 60s ；所述吹水風刀的入口壓力為0. 2 0. 8MPa，出口風速為20 80m/s。作為本發明的優選方案，所述助焊劑槽中助焊劑的原料組分及重量含量為，有機酸活性劑成膜劑非離子型表面活性劑=1 (0. 05 0. 10): (0. 02 0. 05)，所述熱風風刀的入口壓力為0. 2 0. 8MPa,出口風速為20 80m/s，熱風溫度為50°C 200°C。作為本發明的優選方案，所述冷卻風刀的入口壓力為0. 2 0. 8MPa,出口風速為20 80m/s ；所述冷卻水套溫度為5 15°C。作為本發明的優選方案，所述錫爐中錫液的原料組分及重量含量為，含鉛焊錫抗氧化劑=1: (0. ΟΓΟ. 05)，所述含鉛焊錫為 63Sn37Pb,60Sn40Pb,62Sn36Pb2Ag 或63Sn35Pb2Ag,所述抗氧化劑為 Al、Mg、Ga、P、h 或 Ge。作為本發明的優選方案，所述錫爐中的錫液為96. 5Sn3AgO. 5Cu或99. 3SnO. 7Cu錫銅系釬料。


圖1為本發明極軟涂錫焊帶的生產系統的示意圖。圖中1放卷系統；101放卷輥；102放卷張力控制裝置；2清洗系統；201清洗槽；202吹水風刀；203清洗系統溢流槽；204清洗系統耐腐蝕泵；205清洗系統過濾器；3助焊劑涂覆系統；301助焊劑槽；302熱風風刀；303助焊劑溢流槽；304助焊劑耐腐蝕泵；305助焊劑過濾器；4涂錫系統；401錫爐；402浸沒輥；403扶輥；404感應加熱線圈；40 高頻感應加熱電源；405陶瓷保護管；40 氮氣管路；406冷卻風刀；407冷卻水套；408傳動對輥；409厚度測量裝置；5收卷系統；501收卷張力控制裝置；502收卷輥。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的極軟涂錫焊帶的生產系統，采用硬態銅帶分切后打卷作為焊帶，焊帶依次經過放卷系統1、清洗系統2、助焊劑涂覆系統3、涂錫系統4及收卷系統5。放卷系統1包括放卷輥101及位于放卷輥101后方的放卷張力控制裝置102，放卷張力控制裝置102包括三根呈倒品字形排列的導輥，焊帶依次從上述導輥上繞包。清洗系統2包括清洗槽201及位于清洗槽201后方的吹水風刀202，還包括清洗系統溢流槽203、清洗系統耐腐蝕泵204及清洗系統過濾器205，清洗槽201的溢流口通過溢流管道接入清洗系統溢流槽203，清洗系統溢流槽203的底部出口與清洗系統耐腐蝕泵204的進口連接，清洗系統耐腐蝕泵204的出口分別與清洗槽201的補液口及清洗系統過濾器205的入口連接，清洗系統過濾器205的出口接入清洗系統溢流槽203。從清洗槽201的溢流口溢出的清洗液匯入清洗系統溢流槽203中，被清洗系統耐腐蝕泵204泵入清洗系統過濾器205進行循環過濾直至清潔，然后清潔的清洗液被清洗系統耐腐蝕泵204泵回清洗槽201繼續使用。助焊劑涂覆系統3包括助焊劑槽301及位于助焊劑槽301后方的熱風風刀302，還包括助焊劑溢流槽303、助焊劑耐腐蝕泵304及助焊劑過濾器305，助焊劑槽301的溢流口通過溢流管道接入助焊劑溢流槽303，助焊劑溢流槽303的底部出口與助焊劑耐腐蝕泵304的進口連接，助焊劑耐腐蝕泵304的出口分別與助焊劑槽301的補液口及助焊劑過濾器305的入口連接，助焊劑過濾器305的出口接入助焊劑溢流槽303。從助焊劑槽301的溢流口溢出的助焊劑匯入助焊劑溢流槽303中，被助焊劑耐腐蝕泵304泵入助焊劑過濾器305進行循環過濾直至清潔，然后清潔的助焊劑被助焊劑耐腐蝕泵304泵回助焊劑槽301繼續使用。涂錫系統4包括錫爐401及位于錫爐401上方的感應加熱裝置，錫爐401中設有浸沒輥402，焊帶在浸沒輥402上繞包后向上進入感應加熱裝置；感應加熱裝置包括陶瓷保護管405及包覆在陶瓷保護管405外壁上的感應加熱線圈404，感應加熱線圈404連接于高頻感應加熱電源40 上，浸沒輥402與陶瓷保護管之間的焊帶兩側設有扶輥403。陶瓷保護管405的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，氮氣管路40 與之連接。陶瓷保護管405的下端口浸沒在錫爐401的液面以下；感應加熱裝置上方依次設有冷卻風刀406、冷卻水套407及傳動對輥408，焊帶從傳動對輥408出來后經厚度測量裝置409進入收卷系統5。收卷系統5包括收卷張力控制裝置501及收卷輥502，收卷張力控制裝置501包括三根呈倒品字形排列的導輥，焊帶依次從上述導輥上繞包。實施例一
清洗槽中清洗液的原料組分及重量含量為，氧化膜溶解劑緩蝕劑粗化劑=1:0. 025:0. 03 ；清洗槽中設有頻率為20KZ的超聲波振子，清洗槽溫度為20°C，焊帶在清洗槽中的浸漬時間為IOs ；吹水風刀的入口壓力為0. 2MPa,出口風速為20m/s。助焊劑槽中助焊劑的原料組分及重量含量為，有機酸活性劑成膜劑非離子型表面活性劑=1:0. 05:0. 02，熱風風刀的入口壓力為0. 2MPa，出口風速為20m/s，熱風溫度為50 "C。錫爐中錫液的原料組分及重量含量為，含鉛焊錫抗氧化劑=1: 0.01，含鉛焊錫為6331137 ，抗氧化劑為Al。錫爐的溫度為180°C，焊帶在行進過程中的張力為0. 5N，行進速度為2m/min ；陶瓷保護管中氮氣壓力為0. 2MPa，氮氣流量為0. 5L/min，感應加熱裝置的加熱溫度為480°C，高頻感應加熱電源的頻率為IKHz。冷卻風刀的入口壓力為0. 2MPa,出口風速為20m/s ；冷卻水套溫度為5°C。對實施例一成品涂錫焊帶的檢測結果如下表。
權利要求
1.一種極軟涂錫焊帶的生產系統，焊帶依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；所述放卷系統包括放卷輥及位于放卷輥后方的放卷張力控制裝置，所述清洗系統包括清洗槽及位于清洗槽后方的吹水風刀，所述助焊劑涂覆系統包括助焊劑槽及位于助焊劑槽后方的熱風風刀，所述收卷系統包括收卷張力控制裝置及收卷輥，其特征在于所述涂錫系統包括錫爐及位于錫爐上方的感應加熱裝置，所述錫爐中設有浸沒輥，所述焊帶在所述浸沒輥上繞包后向上進入所述感應加熱裝置；所述感應加熱裝置包括陶瓷保護管及包覆在陶瓷保護管外壁上的感應加熱線圈，所述感應加熱線圈連接于高頻感應加熱電源上，所述陶瓷保護管的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，所述陶瓷保護管的下端口浸沒在所述錫爐的液面以下；所述感應加熱裝置上方依次設有冷卻風刀、冷卻水套及傳動對輥，所述焊帶從所述傳動對輥出來后經厚度測量裝置進入所述收卷系統。
2.根據權利要求1所述的極軟涂錫焊帶的生產系統，其特征在于所述放卷張力控制裝置及所述收卷張力控制裝置分別包括三根呈倒品字形排列的導輥，所述焊帶依次從上述導輥上繞包。
3.根據權利要求1所述的極軟涂錫焊帶的生產系統，其特征在于所述清洗系統還包括清洗系統溢流槽、清洗系統耐腐蝕泵及清洗系統過濾器，所述清洗槽的溢流口通過溢流管道接入所述清洗系統溢流槽，所述清洗系統溢流槽的底部出口與所述清洗系統耐腐蝕泵的進口連接，所述清洗系統耐腐蝕泵的出口分別與所述清洗槽的補液口及清洗系統過濾器的入口連接，所述清洗系統過濾器的出口接入所述清洗系統溢流槽。
4.根據權利要求1所述的極軟涂錫焊帶的生產系統，其特征在于所述助焊劑涂覆系統還包括助焊劑溢流槽、助焊劑耐腐蝕泵及助焊劑過濾器，所述助焊劑槽的溢流口通過溢流管道接入所述助焊劑溢流槽，所述助焊劑溢流槽的底部出口與所述助焊劑耐腐蝕泵的進口連接，所述助焊劑耐腐蝕泵的出口分別與所述助焊劑槽的補液口及助焊劑過濾器的入口連接，所述助焊劑過濾器的出口接入所述助焊劑溢流槽。
5.一種極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于采用硬態銅帶分切后打卷作為焊帶，焊帶依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；所述放卷系統包括放卷輥及位于放卷輥后方的放卷張力控制裝置，所述清洗系統包括清洗槽及位于清洗槽后方的吹水風刀，所述助焊劑涂覆系統包括助焊劑槽及位于助焊劑槽后方的熱風風刀；所述涂錫系統包括錫爐及依次位于錫爐上方的感應加熱裝置、冷卻風刀、冷卻水套及傳動對輥，所述錫爐中設有浸沒輥，所述焊帶在所述浸沒輥上繞包后向上進入所述感應加熱裝置；所述感應加熱裝置包括陶瓷保護管及包覆在陶瓷保護管外壁上的感應加熱線圈，所述感應加熱線圈連接于高頻感應加熱電源上，所述陶瓷保護管的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，所述陶瓷保護管的下端口浸沒在所述錫爐的液面以下；所述焊帶從所述傳動對輥出來后經厚度測量裝置進入所述收卷系統的收卷張力控制裝置，最后由收卷輥精密繞排；所述錫爐的溫度為180°C 360°C，所述焊帶在行進過程中的張力為0. 5 10N，行進速度為2 30m/min ；所述陶瓷保護管中氮氣壓力為0. 2 0. 5MPa，所述氮氣流量為0. 5 lOL/min，所述感應加熱裝置的加熱溫度為480°C 600°C，所述高頻感應加熱電源的頻率為IKHz IOOKHz。
6.根據權利要求5所述的極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于所述清洗槽中清洗液的原料組分及重量含量為，氧化膜溶解劑緩蝕劑粗化劑=1: (0.025、. 05)(0. 03、. 08)；所述清洗槽中設有頻率為20 40Kz的超聲波振子，清洗槽溫度為20°C .80 °C，焊帶在清洗槽中的浸漬時間為IOs 60s ；所述吹水風刀的入口壓力為0.2 .0. 8MPa,出口 風速為 20 80m/s。
7.根據權利要求5所述的極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于所述助焊劑槽中助焊劑的原料組分及重量含量為，有機酸活性劑成膜劑非離子型表面活性劑=1:(0. 05 0. 10): (0. 02 0. 05)，所述熱風風刀的入口壓力為0. 2 0. 8MPa，出口風速為20 .80m/s，熱風溫度為50°C 200°C。
8.根據權利要求5所述的極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于所述冷卻風刀的入口壓力為0. 2 0. 8MPa，出口風速為20 80m/s ；所述冷卻水套溫度為5 15°C。
9.根據權利要求5所述的極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于所述錫爐中錫液的原料組分及重量含量為，含鉛焊錫抗氧化劑=1: (0. 0Γ0. 05)，所述含鉛焊錫為63Sn37Pb、.60Sn40Pb、62Sn36Pb2Ag 或 63Sn;35Pb2Ag，所述抗氧化劑為 Al、Mg、Ga、P、h 或&6。
10.根據權利要求5所述的極軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于所述錫爐中的錫液為 96. 5Sn3AgO. 5Cu 或 99. 3SnO. 7Cu 錫銅系釬料。
全文摘要
本發明涉及一種極軟涂錫焊帶的生產系統及生產方法，屬于太陽能電池技術領域。該系統的焊帶依次經過放卷系統、清洗系統、助焊劑涂覆系統、涂錫系統及收卷系統；涂錫系統包括錫爐及依次位于錫爐上方的感應加熱裝置、冷卻風刀、冷卻水套及傳動對輥，錫爐中設有浸沒輥，焊帶在浸沒輥上繞包后向上進入感應加熱裝置；感應加熱裝置包括陶瓷保護管及包覆在陶瓷保護管外壁上的感應加熱線圈，感應加熱線圈連接于高頻感應加熱電源上，陶瓷保護管的下端管壁上設有向其內腔通入氮氣的氮氣管路接口，陶瓷保護管的下端口浸沒在錫爐的液面以下；焊帶從傳動對輥出來后經厚度測量裝置進入收卷系統。避免了銅帶在高溫液態錫液中的塑性變形導致的屈服強度升高。
文檔編號C23C2/08GK102383084SQ201110342160
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者冷青松, 裴學鋒 申請人:江蘇太陽光伏科技有限公司