專利名稱：清潔無污染超軟涂錫焊帶的生產方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料表面涂覆技術，特別涉及用于生產太陽能電池用的一種清潔的超軟涂錫焊帶生產方法。
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60MPa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60MPa的涂錫焊帶。目前，極軟涂錫焊帶的生產中，焊帶由銅帶分切或圓銅線壓延形成，銅帶先進行退火變軟，然后依次經過放卷、酸洗、水洗、助焊劑涂覆、預熱、涂錫、冷卻及收卷過程。現有技術的涂錫焊帶生產系統及生產方法存在如下不足之處
O生產系統流程長；
2)由于酸洗一般采用鹽酸、硫酸等強酸，存在環境隱患；
3)需要涂覆助焊劑，易殘留，影響焊帶質量；
4)原銅存放周期短，否則易導致針眼，漏銅等不良，影響涂覆層連續性；
5)屈服強度不易控制。
發明內容
本發明針對現有技術存在的問題，提供一種清潔無污染的超軟涂錫焊帶生產方法，旨在縮短并簡化涂錫焊帶生產流程，減少環境污染，同時使焊帶的屈服強度小，提高焊帶的整體質量。為解決上述技術問題，本發明提供的清潔無污染的超軟涂錫焊帶生產方法，包括如下步驟將硬態銅帶分切成卷料后置于放料盤上，使銅帶依次經過放料夾送輥、張力檢測機構、活化退火爐、涂錫系統、S輥傳動部件、錫瘤檢測部件和收料系統；所述活化退火爐包括傾斜設置的退火爐體，并且退火爐體的焊帶入口端高于出口端，退火爐體內沿焊帶輸送方向設有用于貫穿焊帶的退火爐管，退火爐管兩端伸出退火爐體外，所述退火爐管伸出退火爐體出口端的管壁設有活化劑加入口，并且退火爐管的出口端延伸至錫爐的錫液內部，退火爐管上方的入口端設有點火點，涂錫系統的錫爐液面下方設有用于環繞焊帶的沉沒輥，所述S輥傳動部件設置于冷卻部件的后方用于控制焊帶出料速度；銅帶進入活化退火爐的速度為1. (Γ5. Om/min，活化退火爐的退火溫度為605°C、00°C，向活化劑加入口中通入活化氣體的成分為一氧化碳、氫氣、乙醇蒸汽和/或水蒸氣中的一或幾種與氮氣或氬氣 的混合氣體，其中一氧化碳、氫氣、乙醇蒸汽和/或水蒸氣的體積含量為1(Γ80%，通入所述混合氣體的流量為l(T50L/min ;錫爐內錫液的涂錫溫度為210°C 280°C。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果可以直接采用硬態銅帶分切，提高了銅帶分切后表面質量，在涂錫前對待涂錫的銅帶通過活化退火爐進行退火處理，并且在退火爐管內通過活化劑加入口加入活化氣體，銅帶在退火爐管內退火過程中，活化氣體在高溫下將銅帶表面的氧化層還原去除。因此，通過活化退火爐的活化退火過程，實現了對硬態銅帶退火和去氧化層處理，使銅帶可以直接進入涂錫系統，省去了現有技術中的酸洗、水洗和涂覆助焊劑過程，有效縮短了生產系統的流程，并且避免因酸洗和涂覆助焊劑對環境的污染。并且避免了助焊劑涂不均勻而引起的焊帶表面漏銅等質量問題。同時，退火后的銅帶直接進入涂錫系統，使銅帶在流轉流程中的長度大大縮短，銅帶在退火爐至沉沒輥之間的張力基本與銅帶自重相當，在放料盤至放料夾關輥之張力僅為2至100N，在沉沒輥至收料系統之間的張力也僅為2至50N，使銅帶在流轉中的牽拉張力明顯變小，有效減小了銅帶在流轉中產生的塑性變形，從而進一步降低了銅帶的屈服強度。另外，為避免活化氣體進入空氣中，退火爐管的出口端延伸至錫爐的錫液內部，退火爐管上方的入口端設有點火點，可將從上部退火爐管溢出的活化氣體燃燒掉，而本發明采用的活化氣體為還原氧化層后的產物為水或二氧化碳，避免了對環境的污染。 作為本發明的優選方案，所述活化氣體為氫氣和氮氣的混合氣體，其中氫氣的體積百分比為10 80%。作為本發明的優選方案，所述錫爐中錫液的成分為60Sn40Pb、63Sn37Pb、62Sn36Pb2Ag、63Sn35Pb2Ag 或 96. 5Sn3AgO. 5Cu。
圖1為本發明的清潔無污染的超軟涂錫焊帶生產系統示意圖。圖2為涂錫系統的結構示意圖。圖3為本發明生產方法的流程示意圖。其中，I放料機構；101放料盤；102放料夾送輥；2張力檢測機構；201上位置檢測構件；202下位置檢測構件；203張力檢測共用構件；3活化退火爐；301退火爐體；302退火爐管；303活化劑加入口 ；304點火點；305銅帶出口；4涂錫系統；401沉沒輥；402冷卻部件；403錫爐；404除渣爐；404a冷卻槽；404b保溫槽；404c加熱槽；405錫爐壺口 ；406錫泵；5 S輥傳動部件；6錫瘤檢測部件；7收料系統；8焊帶。
具體實施例方式如圖1、圖2所示為本發明的清潔無污染的超軟涂錫焊帶生產系統，包括沿生產線依次設置的放料機構1、張力檢測機構2、活化退火爐3、涂錫系統4、S輥傳動部件5、錫瘤檢測部件6和收料系統7 ;放料機構I包括放料盤101和用于夾持焊帶8的放料夾送輥102 ；涂錫系統4包括錫爐403、錫爐壺口 405、除渣爐404和錫爐壺口 405上方用于冷卻焊帶8的冷卻部件402，錫爐內設有錫泵406 ;活化退火爐3包括傾斜設置的退火爐體301，并且退火爐體301的焊帶入口端高于出口端，退火爐體301內沿焊帶8輸送方向設有用于貫穿焊帶8的退火爐管302，退火爐管302外壁設有加熱線圈，退火爐管302兩端伸出退火爐體301外，退火爐管302伸出退火爐體301出口端的管壁設有活化劑加入口 303，并且退火爐管出口端的銅帶出口 305延伸至錫爐403的錫液內部，退火爐管302上方的入口端設有點火點304，用于燃燒溢出的活化氣體，錫爐壺口 405的液面下方設有用于環繞焊帶8的沉沒輥401，S輥傳動部件5設置于冷卻部件402的后方用于控制焊帶8出料速度。為有效控制銅帶的放料速度，防止銅帶打結或過份拉緊，張力檢測機構2包括放料夾送輥102后方的上位置檢測構件201、下位置檢測構件202和張力檢測共用構件303，可通過張力檢測機構控制放料速度，防止放料過快或過慢。為進一步控制放料速度，放料盤101后設有摩擦阻尼裝置。為便于涂錫后焊帶從錫爐403中引出，S輥傳動部件5包括上下交錯設置用于環繞焊帶8的三只傳動輥。為便于實現連續的涂錫生產，并有效控制錫液中雜質含量，保證涂錫焊帶質量，除渣爐404包括與錫爐壺口 405出口相通的冷卻槽404a，保溫槽404b和加熱槽404c，冷卻 槽404a內設有冷卻盤管，加熱槽404c出口與錫爐403連通。如圖2所示，錫液從錫爐壺口405溢出后流入冷卻槽404a，經冷卻槽404a冷卻后溫度降至可使錫液中雜質析出的溫度，錫液流入保溫槽404b，經過一定時間的保溫，使錫液中的雜質逐漸析出，最后錫液經加熱槽404c加熱至涂錫溫度由錫泵406泵入錫爐403中繼續循環使用。為便于涂錫后焊帶的冷卻，冷卻部件402可以為渦旋管冷卻器、風冷器或水霧冷卻器。實施例1
如圖3所示，為實現本發明的目的，本發明的生產方法為，將硬態銅帶分切成卷料后置于放料盤上101，使銅帶依次經過上述生產系統的放料機構1、張力檢測機構2、活化退火爐3、涂錫系統4、S輥傳動部件5、錫瘤檢測部件6和收料系統7。控制S輥傳動部件5中傳動輥的轉速，牽引銅帶進入活化退火爐3的速度為1. Om/min，活化退火爐的退火溫度為605°C，向活化劑加入口中通入活化氣體的成分為一氧化碳和IS氣的混合氣體，其中一氧化碳的體積含量為10%,通入上述混合氣體的流量為50L/min0涂錫系統中錫液成分為60Sn40Pb，錫爐壺口內錫液的溫度為280°C，冷卻槽的設定溫度為240°C，保溫槽的設定溫度為210°C，加熱槽的設定溫度為280°C。對實施例1的成品焊帶檢測結果如下表
項目I實施例1
抗拉強度 Rm (Mpa)_176. 12
規定非比例延伸強度RpO. 2 (Mpa) _ 53. 62 外觀及錫瘤I合格實施例2
與實施例1不同之處在于，控制S輥傳動部件中傳動輥的轉速，牽引銅帶進入活化退火爐的速度為5. Om/min,活化退火爐的退火溫度為900°C，向活化劑加入口中通入活化氣體的成分為氫氣和氮氣的混合氣體，其中氫氣的體積含量為10%，通入上述混合氣體的流量為50L/mino涂錫系統中錫液成分為63Sn37Pb，錫爐壺口內錫液的溫度為270°C，冷卻槽的設定溫度為235°C，保溫槽的設定溫度為205°C，加熱槽的設定溫度為270°C。實施例2的成品焊帶檢測結果如下表
項目I實施例1
抗拉強度 Rm (Mpa)_167. 15
規定非比例延伸強度RpO. 2 (Mpa)|52. 8權利要求
1.一種清潔無污染超軟涂錫焊帶的生產方法，其特征在于，將硬態銅帶分切成卷料后置于放料盤上，使銅帶依次經過放料夾送輥、張力檢測機構、活化退火爐、涂錫系統、S輥傳動部件、錫瘤檢測部件和收料系統；所述活化退火爐包括傾斜設置的退火爐體，并且退火爐體的焊帶入口端高于出口端，退火爐體內沿焊帶輸送方向設有用于貫穿焊帶的退火爐管，退火爐管兩端伸出退火爐體外，所述退火爐管伸出退火爐體出口端的管壁設有活化劑加入口，并且退火爐管的出口端延伸至錫爐的錫液內部，退火爐管上方的入口端設有點火點，涂錫系統的錫爐液面下方設有用于環繞焊帶的沉沒輥，所述S輥傳動部件設置于冷卻部件的后方用于控制焊帶出料速度；銅帶進入活化退火爐的速度為1. (Γ5. Om/min，活化退火爐的退火溫度為605°C ^900°C,向活化劑加入口中通入活化氣體的成分為一氧化碳、氫氣、乙醇蒸汽和/或水蒸氣中的一或幾種與氮氣或氬氣的混合氣體，其中一氧化碳、氫氣、乙醇蒸汽和/或水蒸氣的體積含量為1(Γ80%，通入所述混合氣體的流量為l(T50L/min ;錫爐內錫液的涂錫溫度為210°C 280°C。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于，所述活化氣體為氫氣和氮氣的混合氣體，其中氫氣的體積百分比為1(Γ80%。
3.根據權利要求1或2所述的生產方法，其特征在于，所述錫爐中錫液的成分為60Sn40Pb、63Sn37Pb、62Sn36Pb2Ag、63Sn35Pb2Ag 或 96. 5Sn3AgO. 5Cu。
全文摘要
本發明涉及金屬材料表面涂覆技術，特別涉及一種生產流程短，并且生產的焊帶屈服強度低，表面質量好的清潔無污染超軟涂錫焊帶的生產方法，包括將硬態銅帶分切成卷料后置于放料盤上，使銅帶依次經過放料機構、張力檢測機構、活化退火爐、涂錫系統、S輥傳動部件、錫瘤檢測部件和收料系統；活化退火爐包括傾斜設置的退火爐體，退火爐體內沿焊帶輸送方向設有用于貫穿焊帶的退火爐管，退火爐管兩端伸出退火爐體外，退火爐管伸出退火爐體出口端的管壁設有活化劑加入口，并且退火爐管的出口端延伸至錫爐的錫液內部，退火爐管上方的入口端設有點火點，錫爐液面下方設有沉沒輥，S輥傳動部件設置于冷卻部件的后方用于控制焊帶出料速度。
文檔編號C23C2/02GK103014583SQ201210485858
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者裴學鋒, 冷青松 申請人:江蘇太陽光伏科技有限公司