張曉明

摘要：在太陽能光伏電池片焊接過程中，需要往焊帶上涂敷助焊劑以達到便于電池片焊接串的目的，本文簡述了一種光伏電池串焊機助焊劑涂敷機構循環(huán)系統(tǒng)的原理與結構，以及元器件的選用等。

關鍵詞：助焊劑;循環(huán)系統(tǒng);過濾

Abstract： In the process of solar photovoltaic cell welding， it is necessary to apply flux to the welding belt to facilitate the battery welding string. This paper describes the principle and structure of flux coating mechanism cycle system of a photovoltaic cell series welder， as well as the selection of components.

Keywords： Flux;Circulatory system;Filter

1引言

為深入實施“碳達峰碳中和”，國家發(fā)布了“十四五”制造業(yè)高質量發(fā)展規(guī)劃等文件，編制推動能源電子產業(yè)高質量發(fā)展的指導意見，促進太陽能光伏、新型儲能電池、重點終端應用、關鍵信息技術產品的融合創(chuàng)新，會同有關部門制定促進新時期新能源產業(yè)高質量發(fā)展的政策，統(tǒng)籌推動光伏產業(yè)健康發(fā)展。目前我國的光伏產業(yè)正在不斷升級，太陽能光伏電池片自動焊接技術也在不斷發(fā)展，市面上串焊機設備隨著行業(yè)的高速發(fā)展，不斷挑戰(zhàn)更高產能和焊接質量，高速光伏電池串焊機中的助焊劑涂敷機構直接影響太陽能光伏電池片焊接工藝的可靠性，助焊劑涂敷機構循環(huán)系統(tǒng)能夠保證必要時助焊劑的回收再利用，避免浪費，降低成本，減少安全風險的目的。

2助焊劑和助焊劑循環(huán)系統(tǒng)的原理及特性

2.1助焊劑的作用及特性

助焊劑是在焊接過程中能促進或加速金屬被熔融焊料潤濕，并同時具有保護作用和阻止氧化反應的化學物質[1]。光伏電池串焊機中使用的助焊劑為液態(tài)，焊帶在經過助焊劑涂敷機構時，助焊劑將均勻涂抹于焊帶表面，保證后面的焊接質量，防止出現(xiàn)虛焊、空焊等不良。光伏助焊劑主要由樹脂、溶劑、表面活性劑、有機酸活化劑、防腐蝕劑、助溶劑、成膜劑等組成，是各種固體成分溶解在各種液體中形成均勻透明的混合溶液[2]，且助焊劑易揮發(fā)易燃，高溫、火星、靜電皆有可能導致引燃。

2.2助焊劑循環(huán)系統(tǒng)的工作原理

助焊劑循環(huán)系統(tǒng)主要由儲液罐、兩位三通電磁換向閥、調壓閥、氣動隔膜泵、管接頭、過濾器、助焊劑池組成。助焊劑通常儲存在一個密閉的儲液罐中，需要往助焊劑池添加助焊劑時，通過工控機控制信號，電磁閥得電，氣控隔膜泵開始工作，從儲液罐抽取助焊劑輸往助焊劑池，儲液罐出液口處裝有一個囊式過濾器用來過濾雜質;如果設備長時間停止工作時，需要將助焊劑池的助焊劑抽回儲液罐儲存，則給電磁換向閥信號，輸液管路換向，此時隔膜泵工作將助焊劑從助焊劑池抽回到儲液罐，在助焊劑池底部裝有一不銹鋼過濾器，過濾助焊劑結晶及雜質。其結構示意如圖1。

2.3助焊劑循環(huán)系統(tǒng)各部件選用介紹

因為光伏助焊劑是無色透明溶液，且有易揮發(fā)易爆的特點，所以選用的元氣件皆為耐腐蝕防爆材質的。儲液罐罐體和罐蓋采用SUS316L材質，防止助焊劑腐蝕;電磁換向閥選用SMC型號VX3124系列直動式兩位三通電磁閥（閥體為不銹鋼材質），專為流體介質設計用;隔膜泵選用SMC型號PB1000A系列氣控型隔膜泵（泵體為不銹鋼材質）;助焊劑池排液過濾器采用定制不銹鋼材質過濾器，過濾網采用雙層網，外層50目，內層10目，能保證回流到罐體內的助焊劑雜質較少;囊式過濾器采用過濾精度為5μm，適用于溶劑和腐蝕性溶液過濾;各種管接頭均采用不銹鋼材質;管路采用聚四氟乙烯材質，耐助焊劑腐蝕。

3助焊劑循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點

目前國內光伏組件廠商所使用光伏電池串焊機設備上助焊劑涂敷機構一般未采用助焊劑循環(huán)體統(tǒng)，主要是國內生產標準及防爆要求不是特別高，從而使用過后的助焊劑廢液通常情況下都直接排到廢液壺后再做集中處理，不會返回儲液罐再做二次使用。再一個為了節(jié)省成本，一般情況下不會采用隔膜泵抽取助焊劑的方式，而是采用儲液罐密封，用向罐內充氣的方式將助焊劑壓上去。但是國外廠商譬如韓國的光伏組件企業(yè)，因其國家制訂的設備安全要求相對較高，對電氣元件的防爆要求嚴格，助焊劑易燃易揮發(fā)，存在威脅安全生產的問題，所以廠商會要求采用隔膜泵抽取助焊劑的方式，或者助焊劑涂敷機構具備助焊劑池的助焊劑能回流到儲液罐的功能，這樣在設備停機狀態(tài)時助焊劑能夠回收再利用，從而節(jié)省成本以及達到安全生產的目的。

4結束語

在光伏電池組件生產中，串焊機的作用非常重要，直接影響到組件的質量，串焊機中助焊劑涂敷機構的穩(wěn)定又直接影響到電池串的焊接質量，那么增加助焊劑循環(huán)系統(tǒng)也是很有必要的，可以幫助企業(yè)降低生產成本提高效率，還能達到安全生產的目的。

參考文獻：

[1]穆荻，劉旭東，孫旭東.助焊劑成分及無鉛焊膏的研究進展[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2020，16（02）：86-91.DOI：10.13888/j.cnki.jsie（ns）.2020.02.017.

[2]王翼倫，張福家.光伏助焊劑輸送系統(tǒng)工藝匹配性的研究[J].電子工業(yè)專用設備，2017，46（02）：36-38.