太阳能光伏电池片串焊机助焊剂涂敷机构助焊剂循环系统的研究

张晓明

摘要：在太阳能光伏电池片焊接过程中，需要往焊带上涂敷助焊剂以达到便于电池片焊接串的目的，本文简述了一种光伏电池串焊机助焊剂涂敷机构循环系统的原理与结构，以及元器件的选用等。

关键词：助焊剂;循环系统;过滤

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

为深入实施“碳达峰碳中和”，国家发布了“十四五”制造业高质量发展规划等文件，编制推动能源电子产业高质量发展的指导意见，促进太阳能光伏、新型储能电池、重点终端应用、关键信息技术产品的融合创新，会同有关部门制定促进新时期新能源产业高质量发展的政策，统筹推动光伏产业健康發展。目前我国的光伏产业正在不断升级，太阳能光伏电池片自动焊接技术也在不断发展，市面上串焊机设备随着行业的高速发展，不断挑战更高产能和焊接质量，高速光伏电池串焊机中的助焊剂涂敷机构直接影响太阳能光伏电池片焊接工艺的可靠性，助焊剂涂敷机构循环系统能够保证必要时助焊剂的回收再利用，避免浪费，降低成本，减少安全风险的目的。

2助焊剂和助焊剂循环系统的原理及特性

2.1助焊剂的作用及特性

助焊剂是在焊接过程中能促进或加速金属被熔融焊料润湿，并同时具有保护作用和阻止氧化反应的化学物质[1]。光伏电池串焊机中使用的助焊剂为液态，焊带在经过助焊剂涂敷机构时，助焊剂将均匀涂抹于焊带表面，保证后面的焊接质量，防止出现虚焊、空焊等不良。光伏助焊剂主要由树脂、溶剂、表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂、助溶剂、成膜剂等组成，是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液[2]，且助焊剂易挥发易燃，高温、火星、静电皆有可能导致引燃。

2.2助焊剂循环系统的工作原理

助焊剂循环系统主要由储液罐、两位三通电磁换向阀、调压阀、气动隔膜泵、管接头、过滤器、助焊剂池组成。助焊剂通常储存在一个密闭的储液罐中，需要往助焊剂池添加助焊剂时，通过工控机控制信号，电磁阀得电，气控隔膜泵开始工作，从储液罐抽取助焊剂输往助焊剂池，储液罐出液口处装有一个囊式过滤器用来过滤杂质;如果设备长时间停止工作时，需要将助焊剂池的助焊剂抽回储液罐储存，则给电磁换向阀信号，输液管路换向，此时隔膜泵工作将助焊剂从助焊剂池抽回到储液罐，在助焊剂池底部装有一不锈钢过滤器，过滤助焊剂结晶及杂质。其结构示意如图1。

2.3助焊剂循环系统各部件选用介绍

因为光伏助焊剂是无色透明溶液，且有易挥发易爆的特点，所以选用的元气件皆为耐腐蚀防爆材质的。储液罐罐体和罐盖采用SUS316L材质，防止助焊剂腐蚀;电磁换向阀选用SMC型号VX3124系列直动式两位三通电磁阀（阀体为不锈钢材质），专为流体介质设计用;隔膜泵选用SMC型号PB1000A系列气控型隔膜泵（泵体为不锈钢材质）;助焊剂池排液过滤器采用定制不锈钢材质过滤器，过滤网采用双层网，外层50目，内层10目，能保证回流到罐体内的助焊剂杂质较少;囊式过滤器采用过滤精度为5μm，适用于溶剂和腐蚀性溶液过滤;各种管接头均采用不锈钢材质;管路采用聚四氟乙烯材质，耐助焊剂腐蚀。

3助焊剂循环系统的优点

目前国内光伏组件厂商所使用光伏电池串焊机设备上助焊剂涂敷机构一般未采用助焊剂循环体统，主要是国内生产标准及防爆要求不是特别高，从而使用过后的助焊剂废液通常情况下都直接排到废液壶后再做集中处理，不会返回储液罐再做二次使用。再一个为了节省成本，一般情况下不会采用隔膜泵抽取助焊剂的方式，而是采用储液罐密封，用向罐内充气的方式将助焊剂压上去。但是国外厂商譬如韩国的光伏组件企业，因其国家制订的设备安全要求相对较高，对电气元件的防爆要求严格，助焊剂易燃易挥发，存在威胁安全生产的问题，所以厂商会要求采用隔膜泵抽取助焊剂的方式，或者助焊剂涂敷机构具备助焊剂池的助焊剂能回流到储液罐的功能，这样在设备停机状态时助焊剂能够回收再利用，从而节省成本以及达到安全生产的目的。

4结束语

在光伏电池组件生产中，串焊机的作用非常重要，直接影响到组件的质量，串焊机中助焊剂涂敷机构的稳定又直接影响到电池串的焊接质量，那么增加助焊剂循环系统也是很有必要的，可以帮助企业降低生产成本提高效率，还能达到安全生产的目的。

参考文献：

[1]穆荻，刘旭东，孙旭东.助焊剂成分及无铅焊膏的研究进展[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2020，16（02）：86-91.DOI：10.13888/j.cnki.jsie（ns）.2020.02.017.

[2]王翼伦，张福家.光伏助焊剂输送系统工艺匹配性的研究[J].电子工业专用设备，2017，46（02）：36-38.