CN204130569U - 太阳能电池用低收缩率eva胶膜的制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，包括串联设置的第一工作段（A）、前牵引段（B）、滚花段（D）、定型段（E）、冷却段（F）、分割段（G）、测厚段（H）、中牵引段（I）、储料段（J）、后牵引段（K）、摩擦收卷段（L）与中心收卷段（M），所述第一工作段（A）包括压延设备和流延设备；所述前牵引段（B）与滚花段（D）之间串联有第二工作段（C），所述第二工作段（C）由若干组相间设置的加热辊组与冷却辊组组成。本实用新型所述的制造设备结构紧凑、合理，成本低，EVA胶膜的制造简单，在制作过程中有效的控制EVA膜的收缩率，生产效率高。

Description

太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备

技术领域

本实用新型涉及薄膜制造技术领域，尤其是一种太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备。

背景技术

    太阳能电池通常借助上下两层高分子胶膜将硅晶片封装于玻璃面板与背板之间。乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)是主流的太阳能电池的封装胶膜材料。太阳能电池在热压工艺过程中EVA封装胶膜易发生收缩，这主要是由于EVA在流延成形过程中大分子链发生取向，受热时又发生链段松弛的结果。EVA胶膜的收缩率是需要严格控制的指标，因为当收缩率较大时，收缩应力易使背板发生形变，甚至使玻璃面板开裂，从而导致组件报废。虽然可以通过调整EVA胶膜配方、完善加工工艺、进行退火处理等方法减少EVA封装胶膜的收缩率，但是，常常导致生产效率降低，能耗和成本增加。

如实用新型专利200910177161.7公开了《一种太阳能电池封装EVA胶膜的生产工艺》，其采用压延加工的方法挤压制作EVA胶膜，克服因为流延拉伸成形易产生变形的问题，从而制得收缩率较小的EVA胶膜。如实用新型专利 201110390480.3公开了《一种太阳能电池封装用EVA胶膜的生产工艺》，其采用高速混合机、双螺杆挤出机以及三辊流延冷却成型工艺，第一流延辊为防粘硅胶辊，第二辊为磨砂铁辊，第三辊为压花硅胶辊，利用首辊的热缓冲作用有效地减小了胶膜冷却造成的应力，使胶膜收缩率控制在2%以内。如实用新型专利201110138433.X公开了《低收缩率太阳能电池封装用层状复合EVA胶膜》，其公开了一种层状复合结构膜，由上层EVA薄膜、芯层薄膜和下层EVA薄膜依次构成,其芯层薄膜为PET、PBT、PETG或PEN薄膜，这种膜的收缩率明显下降，可小于0.5%，但是相应的制造成本也显著增加，制造工艺与设备更为复杂。

本实用新型人经过对现有EVA胶膜的挤出流水线的研究发现，现有的流水线多数参照普通薄膜制造方法，在EVA胶膜挤出后，立即对膜进行滚花与冷却定型，由于EVA材料特殊的大分子链结构，导致其收缩率远远大于普通薄膜，因此制造商往往会在滚花成型后对EVA胶膜进行退火。但是如果退火温度在40摄氏度左右，则并不能取得理想的减小收缩率的效果，EVA胶膜的收缩率通常在5%左右；如果退火温度过高，则会破坏滚花，造成收卷困难或膜间粘连。

实用新型内容

本申请人针对上述现有EVA膜的收缩率指标难以满足使用要求等缺点，从对工艺与设备的改进着手，提供一种太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，从而控制EVA膜的收缩率。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，包括串联设置的第一工作段A、前牵引段B、滚花段D、定型段E、冷却段F、分割段G、测厚段H、中牵引段I、储料段J、后牵引段K、摩擦收卷段L与中心收卷段M，所述第一工作段A包括压延设备和流延设备；所述前牵引段B与滚花段D之间串联有第二工作段C，所述第二工作段C由若干组相间设置的加热辊组与冷却辊组组成。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第二工作段C包括各段依次间隔设置的加热辊组C1、冷却辊组C2、加热辊组C3、冷却辊组C4和加热辊组C5；

各加热辊组C1、C3、C5和冷却辊组C2、C4均由四～八支输送辊相邻排列组成，每支输送辊中央流通有由模温机控制温度的加热水或冷却水。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述的制造设备结构紧凑、合理，成本低，EVA胶膜的制造简单，在制作过程中有效的控制EVA膜的收缩率，生产效率高。

附图说明

图1为本实用新型流水线设备的结构示意图。

其中：1、挤出模；2、流延辊；3、第一压延辊；4、第二压延辊；5、EVA胶膜；6、输送辊；A、第一工作段；B、前牵引段；C、第二工作段；D、滚花段；E、定型段；F、冷却段；G、分割段；H、测厚段；I、中牵引段；J、储料段；K、后牵引段；L、摩擦收卷段、；M、中心收卷段。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，包括串联设置的第一工作段A、前牵引段B、滚花段D、定型段E、冷却段F、分割段G、测厚段H、中牵引段I、储料段J、后牵引段K、摩擦收卷段L与中心收卷段M，第一工作段A包括压延设备和流延设备；前牵引段B与滚花段D之间串联有第二工作段C，第二工作段C由若干组相间设置的加热辊组与冷却辊组组成。

第二工作段C包括各段依次间隔设置的加热辊组C1、冷却辊组C2、加热辊组C3、冷却辊组C4和加热辊组C5。

各加热辊组C1、C3、C5和冷却辊组C2、C4均由四～八支输送辊6相邻排列组成，每支输送辊6中央流通有由模温机控制温度的加热水或冷却水。从而获得不同的辊面温度。且每一支输送辊6由独立的双向调速电机进行驱动，电机转速与转向由总控设备进行控制与调节。

实际制作过程中操作步骤如下：

第一步：第一工作段A工作：挤出模1挤出的EVA胶膜5经过流延辊2或者第一压延辊3和第二压延辊4；

第二步：EVA胶膜5通过前牵引段B进入第二工作段C；

第三步：在第二工作段C中完成对EVA胶膜5的加热和冷却；

第四步：进入滚花段D对EVA胶膜5表面进行滚花；

第五步：进入定型段E对EVA胶膜5进行定型；

第六步：进入冷却段F对已定型的EVA胶膜5进行冷却；

第七步：进入分割段G对EVA胶膜5分割；

第八步：进入测厚段H对已分割好的EVA胶膜5逐个进行测量厚度；

第九步：然后依次经过中牵引段I、储料段J和后牵引段K；

第十步：最后通过摩擦收卷段L进入中心收卷段M完成EVA胶膜5成品。

第一步中：挤出模1在流延辊2上部水平移动，当移动至流延辊2第一象限的圆周上部时，进行流延法制备。

第一步中：挤出模1在流延辊2上部水平移动，当移动至流延辊2与第一压延辊3之间时，进行压延法制备。

本实用新型所述的流延法是制备薄膜陶瓷的一种重要的方法，其过程是，将制备好的陶瓷浆料从料斗上部流到基带上，通过基带与刮刀的相对运动形成素坯，在表面张力的作用下，形成光华的上表面。

 本实用新型所述的压延成型是将已经基本塑化的热塑性塑料，在热的辊筒中滚压并成型为片材或薄膜的方法，也可以生产人造革（塑料与布或与纸的复合制品）。压延成型用的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、ABS、聚乙烯醇等，而以聚氯乙烯为最常见。压延制品广泛用作农业薄膜、包装薄膜、床单、室内墙壁装饰纸、地板以及热成型的片材等。压延法通常生产厚度为0.05~0.30mm范围内的薄膜， 0.30mm以上的片或板材。制品厚度小于或大于这个范围的，一般用挤出吹塑法或挤出法生产。压延制品的最大宽度已超过3m压延成型是塑料加工工业中的主要方法之一，压延生产产量高、制品质量好。     本实用新型通过在压延或流延挤出之后，在滚花之前增加多组相间设置的加热和冷却辊组，可以在滚花之前就通过热循环实现对EVA胶膜的去应力目的，从而使进入滚花的EVA胶膜收缩率已经大大降低，在滚花成型后不会发生大的收缩变形。

本实用新型的加热和冷却辊组可以根据EVA胶膜5的料厚与生产速度，灵活调节加热段与冷却段的温度，从而获得合理的热循环温度值，以达到最优的去应力效果。每一支输送辊6都采用双向调速电机进行驱动，因此在量产之前的试制时，可以根据实测的尺寸数据计算收缩率，进而通过对转向、转速的调节，使EVA胶膜5充分地与辊面接触，从而获得合理的热循环去应力的处理效果。例如，如果需要EVA胶膜5与辊面充分热交换，则只需将相邻两支输送辊6的转向相反，则EVA胶膜5从前一输送辊6的上方绕至下一输送辊6的下方，整体上呈波浪状向前输送，接触面与热交换显著增加。而不需要充分热交换时，只要将相邻两支输送辊6的转向同向旋转，则EVA胶膜5从各支输送辊的上方进行输送，整体上呈平面状向前输送，接触面显著减小，热交换也显著降低。因此，本实用新型可以灵活地适应不同膜厚的EVA胶膜的生产制造。

本实用新型的挤出模1可以在流延辊2上部水平移动，当移至流延辊2第一象限的圆周上部时，可以通过流延法制备EVA胶膜5；如果流延辊2与第一压延辊3之间时，则可以通过压延法制备EVA胶膜5。因而，可以针对不同的使用要求，灵活地选择压延或流延的生产工艺。

例如进行厚度为0.4~0.7mm的EVA胶膜5的生产，流水线的牵引速度8m/min，C1段的加热温度为150~200℃, C2段的冷却温度为25~35℃, （C2、C4为冷却段温度一样，C1、C3、C5各段温度不一样，C5要进入压花之前温度会高一些。）通过对最终胶膜的测试，其收缩率为<2%。

上面有叙述过每支辊都是各自独立马达控制转速，但其中有部份辊可调整正逆转，以能使得膜在输送中部份抱辊方式。

本实用新型在尚未压花纹前就进行退火处理，在进行退火时采用三段加热两段冷却，而且在膜进行中每支滚轮都可控制速度，在进行退火时调整转速以达到胶膜收缩效果。

退火完成再经末段加热后进行压纹，最后压纹后即采用冷却熟成，经由产品宽度进行切边再到复卷成品。

本实用新型就是在加热三区、冷却两区中所有的辊均能单独控制转速，而且采用精密伺服控制马达，每区都有独立模温机控制辊子温度，加热区采用远红外线灯管，冷却区采用上下吹风方式。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 

Claims (3)

1.一种太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，包括串联设置的第一工作段（A）、前牵引段（B）、滚花段（D）、定型段（E）、冷却段（F）、分割段（G）、测厚段（H）、中牵引段（I）、储料段（J）、后牵引段（K）、摩擦收卷段（L）与中心收卷段（M），所述第一工作段（A）包括压延设备和流延设备；其特征在于：所述前牵引段（B）与滚花段（D）之间串联有第二工作段（C），所述第二工作段（C）由若干组相间设置的加热辊组与冷却辊组组成。

2.如权利要求1所述的太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，其特征在于：所述第二工作段（C）包括各段依次间隔设置的加热辊组（C1）、冷却辊组（C2）、加热辊组（C3）、冷却辊组（C4）和加热辊组（C5）。

3.如权利要求2所述的太阳能电池用低收缩率EVA胶膜的制造设备，其特征在于：各加热辊组（C1、C3、C5）和冷却辊组（C2、C4）均由四～八支输送辊（6）相邻排列组成，每支输送辊（6）中央流通有由模温机控制温度的加热水或冷却水。