一种超软态光伏焊带的制造工艺及制造设备

摘要

本发明提供了一种超软态光伏焊带的制造工艺，包括步骤：1）将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带；2）对压延后的铜带进行退火处理，退火处理中利用履带输送铜带；3）对铜带进行镀锡，获得光伏焊带。上述超软态光伏焊带的制造工艺将压延工艺和退火处理工艺分开进行，在退火处理时铜带不会受到压延产生的压制应力，同时履带通过拖动铜带驱动铜带运行，不会对铜带施加拉压作用力，则铜带退火时在长度方向上不受力，所以，上述制造工艺减少了温度过高时铜带发生的断线，故该超软态光伏焊带的制造工艺实现了在降低焊带屈服强度的同时减少铜带的断线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带的生产效率。本发明还提供了一种超软态光伏焊带的制造设备。

说明书

技术领域

本发明涉及光伏组件制造技术领域，更具体地说，涉及一种超软态光伏 焊带的制造工艺，本发明还涉及一种超软态光伏焊带的制造设备。

背景技术

光伏焊带即镀锡铜带，应用于光伏组件电池片的连接，是光伏组件焊接 过程中的重要原材料。随着光伏市场的变化，光伏组件的转化效率在逐步提 高，这就要求组件功耗要小。由于光伏焊带是光伏组件的重要组成部分，故 能够采用增加焊带的截面积以降低焊带的电阻的方式来减少组件的功耗。

增加焊带的截面积可以通过增加焊带的宽度或者厚度来实现，但是，在 焊带宽度增加的同时，也遮挡了电池片的有效面积，影响了转换效率，所以 只能在宽度不变的情况下增加焊带的厚度。然而，增加焊带的厚度时焊带的 硬度也会增加，进而增大了焊带与电池片焊接过程中产生的应力，电池的碎 片率就会随之增加，为了节约成本和减少碎片率，就需要通过降低焊带的屈 服强度这一方法来解决。

目前，光伏焊带主要通过传统压延退火的方式获得，其具体制造工艺为： 将焊带规格（如：0.16mm*2.0mm）对应的铜丝（如：直径为0.638mm）放到 压延机上进行压扁制成铜带，在压延的过程中调整压延机的电流和电压参数 对铜带进行退火，从压延机获得的铜带进行镀锡之后即可获得光伏焊带。

上述工艺中，为了获得软态的焊带、降低焊带的屈服强度，常将压延机 的电压调整得较高，进而提高铜带退火的温度，但是，由于铜带在压延时承 受压制应力，温度越高铜带越容易断线，导致无法连续生产，影响铜带的生 产效率。

综上所述，如何实现在降低焊带屈服强度的同时减少铜带的断线，从而 实现连续生产，进而提高铜带的生产效率，是目前本领域技术人员亟待解决 的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超软态光伏焊带的制造工艺，实 现在降低焊带屈服强度的同时减少铜带的断线，从而实现连续生产，进而提 高铜带的生产效率。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超软态光伏焊带的制造工艺，包括以下步骤：

1）将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带；

2）对压延后的铜带进行退火处理，退火处理中利用履带输送所述铜带；

3）对所述铜带进行镀锡，获得光伏焊带。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造工艺中，所述步骤2）具体为：

21）将从所述压延机输出的铜带收卷到放卷轮上；

22）驱使放卷轮进行放卷，使所述放卷轮上的铜带在履带式退火炉设备 内进行退火处理并位于所述履带式退火炉设备的履带上，同时使所述履带驱 动所述铜带运行；

23）将所述履带式退火炉设备输出的铜带收卷到收卷轮上。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造工艺中，所述步骤22）中的所述放 卷轮上的铜带经过第一导线架的导向之后进入所述履带式退火炉设备中，并 位于所述履带上；

所述步骤23）中从所述履带式退火炉设备的履带输出的铜带经过第二导 线架之后再收卷到所述收卷轮上。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的超软态光伏焊带的制造工艺 包括以下步骤：

1）将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带：

首先选择与焊带规格对应的铜丝，然后利用压延机将上述铜丝压延成焊 带规格对应的铜带，即将圆形截面的铜丝压延成矩形截面的铜带；

2）对压延后的铜带进行退火处理，退火处理中利用履带输送铜带：

利用履带式退火炉设备对压延后矩形截面的铜带进行退火处理，同时利 用履带输送铜带，具体为：首先使铜带进入履带式退火炉设备输入端的履带 上，接着利用履带驱使铜带依次运行到履带式退火炉设备的加热保温区、冷 却区，即可完成铜带的退火，同时履带拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对 铜带施加拉压作用力，故在退火过程中铜带不易发生断线；

3）对铜带进行镀锡，获得光伏焊带：

即：对退火处理后的铜带镀锡，使铜带外形成锡层作为保护层，进而获 得镀锡铜带即光伏焊带。

由上可知，本发明提供的超软态光伏焊带的制造工艺将压延工艺和退火 处理工艺分开进行，即首先对铜丝进行压延，然后对压延后获得的铜带退火 处理；所以，在退火处理时铜带不会受到压延产生的压制应力，同时因为履 带通过拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对铜带施加拉压作用力，则铜带退 火时在长度方向上不受力，减少了断线的发生。

上述制造工艺退火处理时能够通过升高加热温度改变TU1（无氧铜）紫 铜的结合键、组织和结构，由于退火处理的铜带在长度方向上不受力，从而 保证了焊带的非比例延伸强度达到更加理想的状态，降低了焊带的屈服强度， 进而减少了电池的碎片率。所以，上述制造工艺减少了温度过高时铜带发生 的断线，故本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造工艺实现了在降低焊 带屈服强度的同时减少铜带的断线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带 的生产效率。

本发明还提供了一种超软态光伏焊带的制造设备，包括压延机和设置在 所述压延机输出端的镀锡装置，还包括设置在所述压延机和所述镀锡装置之 间的履带式退火炉设备，所述履带式退火炉设备包括：

放卷机，所述放卷机上设置有缠绕有铜带并用于放卷所述铜带的放卷轮；

收卷机，所述收卷机上设置有用于收卷退火处理后的铜带的收卷轮；

设置在所述放卷机与所述收卷机之间，用于对位于所述放卷轮与所述收 卷轮之间的铜带进行退火处理的退火炉，且所述退火炉内设置有驱动所述铜 带运行的履带。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备还包括设置在所述放卷机与所 述退火炉之间的第一导线架和设置在所述退火炉与所述收卷机之间的第二导 线架。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备中，所述放卷机上还设置有多 个供所述放卷机放卷的铜带绕过的收紧轮，所述收紧轮与所述放卷轮一一对 应；

所述收卷机上还设置有多个供所述退火炉输出的铜带绕过的张紧架，所 述张紧架与所述收卷轮一一对应，每个所述张紧架上设置有供所述铜带缠绕 的张紧轮；

所述第一导线架和所述第二导线架上均设置有供铜带缠绕的导向轮，且 所述导向轮、所述放卷轮以及所述收卷轮的个数分别相同。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备中，所述放卷机上设有两排所 述放卷轮，每排所述放卷轮分别沿水平方向设置，所述收紧轮设置在与其对 应的所述放卷轮的下方，且所述收紧轮相互之间具有高度差。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备中，沿远离所述退火炉到靠近 所述退火炉的方向上，所述收紧轮的高度依次递增；所述放卷机上还设置有 分线架，所述分线架上设置有多个高度依次递减的分线轮，所述分线轮与所 述收紧轮一一对应。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备中，所述退火炉为连续光亮退 火炉，且其冷却区采用冷却水降温，且所述退火炉内部设置有防止所述铜带 氧化的保护气。

优选的，上述超软态光伏焊带的制造设备中，所述放卷轮与所述收卷轮 均为工字轮。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的超软态光伏焊带的制造设备 包括压延机和设置在压延机输出端的镀锡装置，还包括设置在压延机和镀锡 装置之间的履带式退火炉设备，该履带式退火炉设备包括放卷机、收卷机和 退火炉，放卷机上设置有缠绕有铜带并用于放卷铜带的放卷轮；收卷机上设 置有用于收卷退火处理后的铜带的收卷轮；退火炉设置在放卷机与收卷机之 间，用于对位于放卷轮与收卷轮之间的铜带进行退火处理，且退火炉内设置 有驱动铜带运行的履带。

应用本发明提供的超软态光伏焊带的制造设备的制造光伏焊带时，首先 将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带；然后利用履带式退火炉设备对铜带 进行退火处理，此时从压延机输出的铜带首先收卷到放卷轮上，然后使放卷 轮进行放卷将铜带放卷到退火炉的输入端处的履带上，接着履带驱动铜带在 退火炉内运行，铜带依次经过退火炉的加热保温区和冷却区，从退火炉的输 出端收卷到收卷轮上；最后利用镀锡装置对铜带进行镀锡，获得光伏焊带。

综上所述，本发明提供的超软态光伏焊带的制造设备通过压延机进行压 延工艺，通过履带式退火炉设备进行退火处理工艺，即压延和退火分开进行； 所以，在退火处理时铜带不会受到压延产生的压制应力，同时因为履带通过 拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对铜带施加拉压作用力，则铜带退火时在 长度方向上不受力，减少了断线的发生。

应用上述制造设备时，升高退火炉的加热温度能够降低焊带的屈服强度， 进而减少电池的碎片率。由于在退火炉内退火处理的铜带在长度方向上不受 力，所以上述制造设备减少了温度过高时铜带发生的断线，故，本发明提供 的超软态光伏焊带的制造设备实现了在降低焊带屈服强度的同时减少铜带的 断线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造工艺的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备的放卷机的结构 示意图；

图3是本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备的退火炉的结构 示意图；

图4是本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备的收卷机的结构 示意图；

图5是图4中A的局部放大结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种超软态光伏焊带的制造工艺，实现了在降低焊 带屈服强度的同时减少铜带的断线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带 的生产效率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1，本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造工艺，包括以 下步骤：

S1）将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带：

首先选择与焊带规格对应的铜丝，例如想获得规格为0.16mm*2.0mm的 焊带，要选择直径为0.638mm的铜丝，然后利用压延机将上述直径为0.638mm 的铜丝压延成0.16mm*2.0mm规格的铜带，即将圆形截面的铜丝压延成矩形 截面的铜带；

S2）对压延后的铜带进行退火处理，退火处理中利用履带输送铜带：

利用履带式退火炉设备对压延后矩形截面的铜带进行退火处理，同时利 用履带输送铜带，具体为：首先使铜带进入履带式退火炉设备输入端的履带 上，接着利用履带驱使铜带依次运行到履带式退火炉设备的加热保温区、冷 却区，即可完成铜带的退火，同时履带拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对 铜带施加拉压作用力，故在退火过程中铜带不易发生断线；

S3）对铜带进行镀锡，获得光伏焊带：

即：对退火处理后的铜带镀锡，使铜带外形成锡层作为保护层，进而获 得镀锡铜带即光伏焊带。

本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造工艺将压延工艺和退火处理 工艺分开进行，即首先对铜丝进行压延，然后对压延后获得的铜带退火处理； 所以，在退火处理时铜带不会受到压延产生的压制应力，同时因为履带通过 拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对铜带施加拉压作用力，则铜带退火时在 长度方向上不受力，减少了断线的发生。

上述制造工艺退火处理时能够通过升高加热温度改变TU1（无氧铜）紫 铜的结合键、组织和结构，优选地将退火温度设置为700-1000℃，由于退火 处理的铜带在长度方向上不受力，从而保证了焊带的非比例延伸强度达到更 加理想的状态，降低了焊带的屈服强度，进而减少了电池的碎片率。所以， 上述制造工艺减少了温度过高时铜带发生的断线，故本发明实施例提供的超 软态光伏焊带的制造工艺实现了在降低焊带屈服强度的同时减少铜带的断 线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带的生产效率。

优选的，上述实施例提供的超软态光伏焊带的制造工艺中，步骤S2）具 体为：

S21）将从压延机输出的铜带收卷到放卷轮上：

将铜带收卷到放卷轮上，使铜带以一定的张紧力缠绕在放卷轮上，同时 便于对铜带整理和处理；

S22）驱使放卷轮进行放卷，使放卷轮上的铜带在履带式退火炉设备内进 行退火处理并位于履带式退火炉设备的履带上，同时使履带驱动铜带运行：

人为地或者通过控制器例如电机来控制放卷轮向着放卷的方向放卷，此 时调整好放卷轮的转速，调节好铜带的放卷速度，以避免铜带发生断线；将 其上的铜带放卷到履带式退火炉设备的履带上，接着利用履带拖动铜带驱动 铜带依次经过加热保温区、冷却区，进而完成退火；

为了更好地控制铜带的走向，步骤S22）中放卷轮上的铜带经过第一导线 架的导向之后进入履带式退火炉设备中，并位于履带上；此时，第一导线架 上的导轮对铜带起到导向的作用，使铜带准确地运行到履带上，而且上述导 轮还具有收紧位于放卷轮与退火炉之间的铜带的作用，避免铜带发生松弛而 影响铜带的运行；

S23）将履带式退火炉设备输出的铜带收卷到收卷轮上；

退火后的铜带收卷到收卷轮上，调整收卷轮的转速使铜带具有一定的张 紧力，同时便于铜带的放置以及进入下一工艺；

进一步的方案中，步骤S23）中从履带式退火炉设备的履带输出的铜带经 过第二导线架之后再收卷到收卷轮上。铜带经过退火处理之后从退火炉设备 输出，输出的铜带绕过第二导线架，此时第二导线架上的导轮对上述铜带起 到导向的作用，同时能够收紧退火炉与收卷轮之间的铜带。

从第二导线架输出的铜带最后收紧在收紧轮上，减少了铜带发生的松弛； 本实施例中，通过合理地调整放卷轮、第一导线架的导轮、履带、第二导线 架的导轮和收卷轮的转速，能够使铜带具有适当的张紧力，使铜带从放卷、 退火到收卷顺利地进行，实现了高效率的连续生产。

本发明实施例还提供了一种超软态光伏焊带的制造设备，请参考附图 2-5，该制造设备包括压延机，设置在压延机输出端的镀锡装置和设置在压延 机和镀锡装置之间的履带式退火炉设备，履带式退火炉设备包括放卷机1、收 卷机3和设置在放卷机1与收卷机3之间的退火炉2，其中，放卷机1上设置 有缠绕有铜带并用于放卷铜带的放卷轮11；收卷机3上设置有用于收卷退火 处理后的铜带的收卷轮31；用于对位于放卷轮11与收卷轮31之间的铜带进 行退火处理的退火炉2，且退火炉2内设置有驱动铜带运行的履带。

应用本发明实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备的制造光伏焊带 时，首先将铜丝放到压延机上进行压延制成铜带；然后利用履带式退火炉设 备对铜带进行退火处理，此时从压延机输出的铜带首先收卷到放卷轮11上， 然后使放卷轮11进行放卷将铜带放卷到退火炉2的输入端处的履带上，接着 履带驱动铜带在退火炉2内运行，铜带依次经过退火炉2的加热保温区21和 冷却区22，从退火炉2的输出端收卷到收卷轮31上；最后利用镀锡装置对铜 带进行镀锡，获得光伏焊带。

综上可知，本实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备通过压延机进行 压延工艺，通过履带式退火炉设备进行退火处理工艺，即压延和退火分开进 行；所以，在退火处理时铜带不会受到压延产生的压制应力，同时因为履带 通过拖动铜带驱动铜带运行，所以不会对铜带施加拉压作用力，则铜带退火 时在长度方向上不受力，减少了断线的发生。

应用本实施例的制造设备时，升高退火炉2的加热温度能够降低焊带的 屈服强度，进而减少电池的碎片率。由于在退火炉2内退火处理的铜带在长 度方向上不受力，所以上述制造设备减少了温度过高时铜带发生的断线，故， 本实施例提供的超软态光伏焊带的制造设备实现了在降低焊带屈服强度的同 时减少铜带的断线，从而实现了连续生产，进而提高了铜带的生产效率。

优选的技术方案中，履带式退火炉设备还包括设置在放卷机1与退火炉2 之间的第一导线架4和设置在退火炉2与收卷机3之间的第二导线架5。这样 一来，从放卷轮11放卷的铜带经过第一导线架4的导轮的导向后进入到退火 炉2的履带上，从退火炉2输出的铜带经过第二导线架5的导轮的导向再收 卷到收卷轮31上。

第一导线架4和第二导线架5上的导轮分别对铜带起到导向的作用，使 铜带准确地运行到履带上，同时上述导轮还具有收紧铜带的作用，避免铜带 发生松弛而影响铜带的运行。本实施例中，通过合理地调整放卷轮11、第一 导线架4的导轮、履带、第二导线架5的导轮和收卷轮31的转速，能够使铜 带具有适当的张紧力，使铜带从放卷、退火到收卷顺利地进行，实现了高效 率的连续生产。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的超软态光伏焊带的制 造设备中，放卷机1上还设置有多个供放卷机1放卷的铜带绕过的收紧轮12， 收紧轮12与放卷轮11一一对应；收卷机3上还设置有多个供退火炉2输出 的铜带绕过的张紧架32，张紧架32与收卷轮31一一对应，每个张紧架32上 设置有供铜带缠绕的张紧轮33；第一导线架4和第二导线架5上均设置有供 铜带缠绕的导向轮，且导向轮、放卷轮11以及收卷轮31的个数分别相同。

本实施例的履带式退火炉设备可以同时对多根铜带进行退火处理，应用 时，铜带从放卷轮11放卷输出以后，依次绕过收紧轮、第一导线架4的导向 轮，经过履带的输送从退火炉输出之后绕过第二导线架5的导向轮，再绕过 张紧架32上的张紧轮33，最后收紧在收紧轮31上。这样一来，能够减少铜 带过长发生的松弛，使铜带在运行过程中具有一定的张紧力，保证多根铜带 之间互不影响。

具体的，本实施例中将放卷轮11、收紧轮12、收卷轮31、张紧架32以 及导向轮均设置为12个，如图2-5所示，上述履带式退火炉设备能够同时对 12根铜带退火处理，大大提高了退火处理的效率。本领域技术人员可以理解 的是，上述放卷轮11、收紧轮12、收卷轮31、张紧架32以及导向轮还可以 为6个或者其他个数，只要能够合理布置以上部件的位置，以避免铜带之间 相互影响的个数均可，在此不再一一介绍。

上述实施例提供的履带式退火炉设备中，放卷机1上设有两排放卷轮11， 每排放卷轮11分别沿水平方向设置，收紧轮12设置在与其对应的放卷轮11 的下方，且收紧轮12相互之间具有高度差。如图2所示，放卷轮11设置为 两排，每排6个沿水平方向设置在放卷机1上，合理地布置了放卷轮11的位 置，减少铜带之间的干扰，同时缩短了放卷机1的长度，便于放卷机1的放 置。当然上述收紧轮12还可以设置在放卷轮11的上方或者其他位置，只要 满足与放卷轮11一一对应，同时不影响铜带的绕过均可。

本领域技术人员可以理解的是，该放卷轮11也可以其他形式设置在放卷 机1上，如分为三排，每排4个沿水平方向设置在放卷机1上，以达到同样 的合理布置的效果，在此不再一一介绍。

进一步的，沿远离退火炉2到靠近退火炉2的方向上，收紧轮12的高度 依次递增；放卷机1上还设置有分线架，分线架上设置有多个高度依次递减 的分线轮，分线轮与收紧轮12一一对应。具体的，本实施例中，分线轮包括 设置在放卷机1中间位置的过渡分线轮13和设置在放卷机1靠近退火炉2一 端的末端分线轮14。

这样一来，从左到右的放卷轮11放卷的铜带，绕过各自的收紧轮12之 后，再依次绕过各自对应的过渡分线轮13和末端分线轮14，则从放卷机1输 出的多根铜带的位置在高度方向上依次递增，使铜带有条理地布置，铜带相 互之间无交叉设置，便于每根铜带的正常运行。

上述实施例中，退火炉2优选为连续光亮退火炉，且其冷却区22采用冷 却水降温，且退火炉内部2设置有防止铜带氧化的保护气。连续光亮退火炉 的加热保温区21采用高温退火，冷却区22采用冷却水降温，提高了铜带的 退火效果，最大程度地降低了铜带的屈服强度，减少了组件的碎片率；同时 在退火炉内部2填充保护气，防止铜带氧化，提高了产品的质量。

为了减少铜带在运行过程中的意外滑落，上述实施例提供的超软态光伏 焊带的制造设备中，放卷轮11与收卷轮31均优选为工字轮。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。