热解设备及电池组件热处理方法与流程

本发明属于废旧物资回收处理的环保技术领域，尤其涉及一种热解设备及电池组件热处理方法。

背景技术：

eva(乙烯和醋酸乙烯酷的共聚物)是目前太阳电池封装工艺中最常用材料，主要是通过在eva基料中添加紫外吸收剂、紫外稳定剂、抗氧化剂和交联剂等各种不同的添加剂制作而成的。根据添加的交联剂的不同，eva又分为常规型和快速固化型(又称快固型)两种，主要差别在于固化时所需要的时间不一样。eva在固化过程中会发生交联反应，形成一种兰维网状结构，对太阳电池起到很好的密封作用。

但是，对于废晶体硅太阳能电池板报废后的回收利用环节中如何去除eva，达到玻璃、电池板和背板的有效分离从而进行分类回收利用，研究较少。目前通常采用有机溶剂对eva进行溶解分离，但是通过溶解分离的方式进行处理耗时长，约7-10天，且成本高，有机溶剂易挥发，易对环境造成危害。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种热解设备及电池组件热处理方法，以解决现有技术中废旧太阳能电池板报废后回收处理困难的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种热解设备，用于对电池组件的封装材料进行热解处理，其特征在于，所述热解设备包括：

热解炉；

输送装置，所述输送装置包括用于输送电池组件的输送带，所述输送带从所述热解炉的入口延伸至所述热解炉的出口；

加热装置，所述加热装置包括用于对所述输送带上的电池组件进行加热的加热管及罩在所述加热管的背离所述输送带的一侧的加热罩；

换气装置，沿所述输送带的输送方向间隔设置有多个所述换气装置，每个所述换气装置设置为能够朝向所述电池组件通入氮气或空气以与所述电池组件的封装材料产生热解反应，并将所述加热罩内的由所述封装材料热解反应产生的废气导出。

优选地，所述换气装置包括能够导热的内管及套在所述内管外侧的外管，所述内管的一端伸入所述加热罩内以将所述加热罩内的废气导出，所述外管与所述内管之间的空间连通有进气管以及出气管，所述进气管向所述外管与所述内管之间的空间输入氮气或空气，所述出气管将所述外管与所述内管之间的气体朝向所述电池组件导出。

优选地，所述换气装置还包括多个围绕所述内管设置的过气盘，多个所述过气盘位于所述内管与所述外管之间的空间内且沿所述内管的轴向间隔布置；其中，每个所述过气盘上设置有多个开孔。

优选地，多个所述过气盘通过紧配合的方式固定在所述内管上；

或者，所述内管的外表面上沿轴向方向间隔设置有多个卡槽，多个所述过气盘分别卡在所述卡槽中。

优选地，所述过气盘上的所述开孔围绕所述内管设置有至少两圈，相邻两圈的所述开孔交错布置。

优选地，所述输送带的用于输送电池组件的上层输送带的上侧和下侧分别设置有所述加热装置。

优选地，沿所述输送带的输送方向，所述热解炉的内部依次设置为升温部、恒温部、降温部；

在所述升温部，所述加热装置的加热温度沿所述输送带的输送方向增加；

在所述恒温部，所述加热装置的加热温度保持恒定；

在所述降温部，所述加热装置的加热温度沿所述输送带的输送方向降低。

优选地，所述热解炉内部还设置有位于所述降温部下游且靠近所述热解炉的出口的冷却部，所述冷却部设置有冷却装置，所述输送带将所述电池组件输送至所述冷却部冷却。

优选地，所述输送装置还包括主动辊和从动辊，所述输送带由所述主动辊和所述从动辊支撑运行；其中，

所述输送带为钢带，所述输送带的下层输送带的底侧设置有用于支撑该下层输送带的支撑辊；

和/或，所述输送装置还包括分别靠近所述主动辊和所述从动辊设置的压紧辊，所述压紧辊压在所述输送带的外侧以增大所述输送带在所述主动辊和所述从动辊上的包角；

和/或，所述输送装置还包括贴合在所述输送带的内侧以对所述输送带张紧的张紧轮；

和/或，所述输送装置还包括导向板及导向轮，所述导向板位于所述输送带的下层输送带的下侧以对所述输送带进行导向，所述导向轮位于所述输送带的内侧以将所述输送带压在所述导向板上；

和/或，所述输送装置还包括支撑在所述输送带的上层输送带的下表面的支撑杆，所述支撑杆沿所述输送带的输送方向延伸。

根据本发明的另一方面，还提供一种电池组件热处理方法，所述方法包括：

由输送带将待热解的电池组件从热解炉的入口输送至热解炉的出口；

其中，在所述电池组件的输送过程中，所述热解炉中的加热装置对所述电池组件加热，且由换气装置朝向所述电池组件通入氮气或空气以与所述电池组件的封装材料产生热解反应，并将所述封装材料热解反应产生的废气导出。

本发明提供的技术方案中，通过对电池组件的封装材料(通常是eva)进行热解处理的方式来去除，实现了电池板与封装材料的有效分离，从而使得废晶体硅太阳能电池板报废后能够回收利用，而且通过热解的方式去除封装材料耗时短，回收处理的效率高。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为根据本发明的一个实施方式中热解设备的结构示意图；

图2为图1所示的热解设备的主视图；

图3为输送装置的结构示意图；

图4为图3的部分放大示意图；

图5为图3所示的输送装置的主视图；

图6为根据本发明的另一实施方式中输送装置的结构示意图；

图7为加热装置的结构示意图；

图8为冷却装置的结构示意图；

图9为换气装置的结构示意图；

图10为图9中的换气装置移除外侧的外管后的结构示意图；

图11为过气盘的结构示意图；

图12为内管的结构示意图。

附图标记说明：

1-热解炉；11-升温部；12-恒温部；13-降温部；14-冷却部；2-输送装置；21-输送带；22-主动辊；23-从动辊；24-压紧辊；25-张紧辊；251-弹性施力部；26-导向辊；27-导向板；28-支撑杆；29-支撑辊；3-加热装置；31-加热管；32-加热罩；4-冷却装置；41-冷却罩；42-冷却风扇；5-换气装置；51-外管；52-内管；521-进气口；522-出气口；53-进气管；54-出气管；55-过气盘。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置还可以以其他方式定位，例如旋转90度或位于其他方位，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

本发明提供一种热解设备，用于对电池组件的封装材料进行热解处理，如图1和图2所示，该热解设备包括：

热解炉1(图中仅显示了热解炉的框架)；

输送装置2，所述输送装置2包括用于输送电池组件的输送带21，所述输送带21从所述热解炉1的入口延伸至所述热解炉1的出口；

加热装置3，所述加热装置3包括用于对所述输送带21上的电池组件进行加热的加热管31及罩在所述加热管31的背离所述输送带21的一侧的加热罩32；

换气装置5，沿所述输送带21的输送方向间隔设置有多个所述换气装置5，每个所述换气装置5设置为能够朝向所述电池组件通入氮气或空气以与所述电池组件的封装材料产生热解反应，并将所述加热罩32内的由所述封装材料热解反应产生的废气导出。

本发明提供的技术方案中，通过对电池组件的封装材料(通常是eva)进行热解处理的方式来去除，实现了电池板与封装材料的有效分离，从而使得废晶体硅太阳能电池板报废后能够回收利用。而且通过热解的方式去除封装材料耗时短，回收处理的效率高。

在本发明的一个优选实施方式中，沿所述输送带21的输送方向依次布置有多个加热装置3。且优选地，在所述输送带21的用于输送电池组件的上层输送带的上侧和下侧分别设置有所述加热装置3。

加热装置3的具体结构如图7所示，包括加热罩32及位于加热罩32内的多个加热管31，其中，加热罩32的相对的两侧朝向输送带21弯折，每个加热管31的相对的两端分别安装在加热罩32的相对的两侧上。

该换气装置5设置有连通至输送带21上方的加热罩32内部的能够导入气体的管路以及导出气体的管路，以向加热罩32内部导入新的氮气或空气并将热解产生的废气导出。

具体的，换气装置5的结构如图9和图10所示，该换气装置5包括能够导热的内管52及套在所述内管52外侧的外管51，内管52的一端的进气口521连通至加热装置3的加热罩32内以将加热罩32内的废气。具体如图9和图12所示，内管52的两端分别形成进气口521和出气口522，在进气口521处设置有法兰，内管52可以通过法兰固定在加热罩32的开孔上以连通至加热罩32内部；外管51与内管52之间的空间连通有进气管53以及出气管54，所述进气管53用于向所述外管51与内管52之间的空间输入氮气或空气，所述出气管54(可进一步连接与加热罩32内部连通的管路)用于将外管51与内管52之间的气体朝向输送带21上的电池组件导出。更具体的，进气管53设置在外管51的远离加热罩32的一端且在外管51的相对的两侧分别设置有进气管53；出气管54设置在外管51的靠近加热罩32的一端且在外管51的相对的两侧分别设置有出气管53。

其中，所述内管52设置为能够导热，可以将流经内管52的废气产生的热量传导至内管52与外管51之间新导入的气体上，提高该新导入的氮气或空气的温度，利于提高热解反应的速度。

另外，如图10所示，换气装置3还包括多个围绕内管52设置的过气盘55，多个过气盘55位于内管52与外管51之间的空间内且沿内管52的轴向间隔布置；其中，每个过气盘55上设置有多个开孔，使得内管52与外管51之间的气体经过气盘55流动，流动速度减慢可以更好地与内管52内的废气进行热交换，而且可以使得气体充分混合，以使得热量分布均匀。

进一步的，多个过气盘55可以通过紧配合的方式固定在内管52上。也可以在内管52的外表面上沿轴向方向间隔设置有多个卡槽，多个过气盘55分别卡在所述卡槽中固定。

过气盘55上的开孔可以按多种方式布置。优选地，如图11所示，每个过气盘55上的开孔围绕所述内管52设置有至少两圈，相邻两圈的所述开孔交错布置。

本实施方式中，如图1和图2所示，沿所述输送带21的输送方向，热解炉1的内部依次设置为升温部11、恒温部12、降温部13；

在所述升温部11，所述加热装置3的加热温度沿输送带21的输送方向增加；

在所述恒温部12，所述加热装置3的加热温度保持恒定；

在所述降温部13，所述加热装置3的加热温度沿所述输送带21的输送方向降低。

具体的，在电池组件由输送带21从热解炉1的入口往里输送的过程中，电池组件依次经过升温部11、恒温部12、降温部13，电池组件在升温部11温度逐渐上升，到达恒温部12后温度保持恒定，此时电池组件的封装材料进行最有效的热解反应，在输送至降温部13时，电池组件的封装材料大部分热解完毕，在降温部13的输送过程中温度逐渐降低，为出炉做准备。

为使得电池组件在输送过程中进行有效地热解反应，可以根据实际情况调节升温部11、恒温部12、降温部13的长度以及升温部11、恒温部12、降温部13的温度，还可以调节输送带21的输送速度，输送带21的输送速度越慢，电池组件的热解相对输送速度快的情况更充分。

另外，热解炉1内部还设置有位于降温部13下游的靠近所述热解炉1出口的冷却部14，该冷却部14设置有冷却装置，输送带21将电池组件输送至所述冷却部14冷却后送出热解炉1。

其中，所述冷却装置4可以采用风冷或水冷的方式进行冷却。本实施方式中，冷却装置4采用风冷来冷却电池组件，具体如图8所示，该冷却装置4包括冷却罩41及冷却罩41上设置的向电池组件吹风的冷却风扇42。

下面再对本实施方式中用于输送电池组件的输送装置2进行详细描述。

由于输送装置2在热解炉1内输送电池片，因此，输送装置2需满足耐高温的环境要求。

输送装置2的具体结构如图3-6所示，该输送装置2包括输送带21、主动辊22和从动辊23，主动辊22由驱动装置驱动旋转，所述输送带21由所述主动辊22和所述从动辊23支撑运行；其中，所述输送带21为钢带，钢带具备耐高温的特性。

由于钢带是用钢材质制成，耐高温，但比普通的输送带较重，因此在实际设计时，为了避免输送带21的下层输送带下榻严重，在所述输送带21的下层输送带的底侧设置有用于支撑该下层输送带的支撑辊29(如图6所示)，以对下层输送带进行支撑，沿下层输送带的延伸方向间隔设置有多个支撑辊29。

优选地，如图3和图4所示，输送装置2还包括分别靠近所述主动辊22和从动辊23设置的压紧辊24，压紧辊24并压在所述输送带21的外侧以增大输送带21在所述主动辊22和所述从动辊23上的包角，这样可以增大输送带21分别于主动辊22和从动辊23的接触面积，防止输送带21在输送过程中打滑。

优选地，所述输送装置2还包括贴合在所述输送带21的内侧以对输送带21张紧的张紧轮25。通过设置张紧轮25可以避免输送带21下榻或松弛，以防止较重的钢带弯曲，进而避免弯曲的钢带对输送的电池片的损坏。优选地，张紧轮25设置有两个，两个张紧轮25对称设置，可以保证输送带21的张紧受力均匀，进一步避免了钢制的输送带弯曲打滑。

更优选地，该输送装置2还可以包括与张紧轮25对应的弹性施加部251，如图6所示，该弹性施加部251设置在所对应的张紧轮25的外侧边，通过弹性施加部251作用于所对应的张紧轮25上以改变张紧轮25的位置来改变输送带21的张紧程度。

优选地，该输送装置2还可以包括导向板27及导向轮26，所述导向板27位于输送带21的下层输送带的下侧以对所述输送带21进行导向，所述导向轮26位于输送带21的内侧以将输送带21压在导向板27上。具体如图3和图4所示，在输送带21的下层输送带的相对的两端分别设置有导向板27(当然，也可以在其它位置设置导向板27)，导向板27的相对的两侧设置有止挡输送带21偏移的止挡部以防止输送带偏移，在输送带21的内侧靠近导向板27的位置设置有导向轮27，导向论7压紧在下层输送带上从而使得下层输送带贴附在导向板27上，在导向板27的支撑及导向作用下，可以对打滑或偏移的输送带21进行纠正。

另外，所述输送装置还包括支撑在输送带21的上层输送带的下表面的支撑杆28，如图6所示，该支撑杆28沿所述输送带21的输送方向延伸，可以支撑输送带21的上层输送带，避免其下榻或弯曲导致所输送的电池组件损坏。

本实施方式中提供的输送装置2，通过钢带实现对电池片的输送，在满足高温环境的输送需求的同时，还通过设置支承辊29、支撑杆28、导向板27及张紧轮25来使得输送带21稳定运行，保证电池组件的有效输送。

根据本发明的另一方面，还提供一种电池组件热处理方法，该方法包括：

由输送带21将待热解的电池组件从热解炉1的入口输送至热解炉1的出口；

其中，在所述电池组件的输送过程中，所述热解炉中的加热装置3对所述电池组件加热，且由换气装置5朝向所述电池组件通入氮气或空气以与所述电池组件的封装材料产生热解反应，并将所述封装材料热解反应产生的废气导出。

该电池组件热处理方法可以采用如上所述的热解设备执行，采用如上所述的热解设备对电池组件进行热处理方法的具体过程如上所述，在此不再赘述。

本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。