专利名称：一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，主要用于生产光伏焊带，属金属材料加工领域。
背景技术：
光伏焊带是在铜带上镀锡或锡合金，主要应用于太阳能光伏组件，比如太阳能光伏发电系统、太阳能电池片等。据全球知名的太阳能产业研究机构Solarbuzz最新发布的光伏市场分析报告显示，目前光伏市场的供给几乎很难跟上需求的成长。Solarbuzz分析这些区域的高成长主要来自于强力的政府支持与消费需求的增加。该报告认为，德国引领全球太阳能需求市场， 同时意大利，捷克与法国有望继续增长，而近期在日本与美国补贴政策加码，使得这两个市场更快速的增长起来。美国市场透过美国复苏与再投资法案(American Recovery and Reinvestment Act)，包括税负诱因、电价买回、短期融资等多重政策刺激下，使美国在2010 年有市场倍增的潜力。此外，加利福尼亚州公共事业项目与具它州关于再生能源法案催生都将创造更大市场。新兴区域方面，中国和印度在未来两年将是重要生产基地。中国国内拥有高达近100个光伏项目以及高达近20GW的订单量，同时印度也将贡献4. 8GW产能。相对于大幅增长的2010年，专家们对太阳能光伏市场2011年进行了预测分析，主要见解分两种，分别为“出现急刹车”和“保持高增长”。欧洲光伏产业协会支持前者观点， 认为2011年太阳能光伏系统世界装机容量将趋于平缓，与2010年持平。而iSuppli机构支持后者观点，预测2011年装机容量将大幅增长42. 2%。我国对光伏焊带的市场需求量非常大。由于国家将继续大力支持新能源产业， 因此今后几年光伏应用的内需市场必然会继续扩大，据权威机构研究报告预测，我国 2011-2015年光伏产品需求量的复合年均增长率约60%。而国内光伏市场的供给还存在相当大的缺口。目前国内从事光伏焊带加工及销售的企业很多，但具有一定规模的不到50家，主要集中在江苏、广东、河北等地区，比如河北保定英利集团、富科_思邦太阳能技术(太仓) 有限公司、联景金属材料(惠州)有限公司、南京晶联光伏科技有限公司、秦皇岛昌联光伏电子有限公司、保定电谷索诺新能源科技有限公司、秦皇岛朝日太阳能有限公司、东莞市联辉锡业有限公司、南通苏能光电科技有限公司、深圳市华光达科技有限公司等企业。光伏焊带的生产工艺流程为铜线(原料)一拉丝一压延制成铜带一镀锡一卷取一包装。该工艺对铜基材的要求为标准无氧铜或T2紫铜，铜含量> 99. 95%，导电率彡 98%。光伏焊带的产品规格主要有两种，互连条和汇流带。互连条宽度一般为0.6 2. 5mm,铜带厚度一般为0. 05 0. 25mm。汇流带宽度一般为4. 0 10. Omm,铜带厚度一般为0. 15 0. 30mm。涂锡层单面厚度一般为0. 01 0. 03mm，铜带和镀锡层的具体尺寸多数情况是按客户要求进行定制生产。
根据客户和市场需求，光伏焊带在镀锡完成以后可以进行3种形式的包装，分别为工字盘包装、大盘包装和裁切包装。影响光伏焊带产品质量的主要因素有两个方面，一是铜带的加工水平，包括厚度和宽度的精度控制、退火工艺和轧制速度的合理配置、延伸率和硬度等力学性能的控制等； 二是锡层的浸镀水平，包括速度控制、厚度控制、合金成分优化等。目前光伏焊带生产上存在的问题主要是在铜带上浸镀锡或锡合金时效率较低，一般为2 4米/分钟，以国内目前产量最大的24头镀锡机为例，生产0. 2 X 1. 6互连条产品， 一年的产量不超过100吨。
发明内容
本发明的目的是克服现有光伏焊带生产工艺的不足，提供一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法。本发明的技术方案是(1)提高浸镀温度，由目前常用的230 250°C提高至260 280°C，从而缩短镀液与铜带的反应时间，可将目前2 4米/分钟的浸镀速度提高至5 6米/分钟；(2)在锡(合金)镀液中加入0. 1 0. 2%。微量稀土，从而提高镀液的抗高温氧化性能，确保浸镀温度升高后的光伏焊带产品性能不受到影响；(3)适量增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程或者适当提高风冷强度， 从而保证浸镀后的冷却效果，利于产品的收线和包装。本发明所提及的稀土为市购的混合稀土产品，其用量很少，对产品性能和生产成本影响不大。与现有技术相比，本发明提供的提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，可在不增加生产成本、不改变产品性能等前提下，大幅提高生产效率，具有极好的应用前景。
附图为本发明所述铜带表面热浸镀锡或锡合金的工艺流程及提高生产效率的方法。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的实质作进一步说明。实施例1 生产0.2 X 1.6规格的光伏焊带产品，镀层为60% Sn40% Pb合金，镀层单面厚度要求为0. 03mm。1)在镀锡机上将浸镀温度设定为260°C，浸镀速度设为5米/分钟；2)在锡合金镀液中加入0. 1%。市购混合稀土，用不锈钢棒搅拌镀液至稀土溶解并与锡合金混合均勻；3)将镀锡机与收线机的间距再拉开20 30%，以增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程；4)按照光伏焊带的工艺流程进行生产即可。
经本方法生产的光伏焊带外观均勻、光亮、银白色，可达到原有工艺的产品质量水平。实施例2 生产0. 16X2. 0规格的光伏焊带产品，镀层为Sn(1 3% )Ag合金，镀层单面厚度要求为0. 02mm。1)在镀锡机上将浸镀温度设定为270°C，浸镀速度设为5. 5米/分钟；2)在锡合金镀液中加入0. 15%。市购混合稀土，用不锈钢棒搅拌镀液至稀土溶解并与锡合金混合均勻；3)将镀锡机与收线机的间距再拉开30 40%，以增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程；4)按照光伏焊带的工艺流程进行生产即可。经本方法生产的光伏焊带外观均勻、光亮、银白色，可达到原有工艺的产品质量水平。实施例3 生产0. 15X1. 8规格的光伏焊带产品，镀层为59% Sn39% Pd2%Ag合金，镀层单面厚度要求为0. 01mm。1)在镀锡机上将浸镀温度设定为280°C，浸镀速度设为6米/分钟；2)在锡合金镀液中加入0. 2%。市购混合稀土，用不锈钢棒搅拌镀液至稀土溶解并与锡合金混合均勻；3)将镀锡机与收线机的间距再拉开30 40%，以增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程，并将镀锡机的风冷强度调大10%左右；4)按照光伏焊带的工艺流程进行生产即可。经本方法生产的光伏焊带外观均勻、光亮、银白色，可达到原有工艺的产品质量水平。
权利要求
1.一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，其特征在于该方法的技术方案之一是提高浸镀温度，由目前常用的230 250°C提高至260 280°C，从而缩短镀液与铜带的反应时间，可将目前常用2 4米/分钟的浸镀速度提高至5 6米/分钟。
2.如权利要求1所述的一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，其特征在于该方法的技术方案之二是在锡(合金)镀液中加入0. 1 0. 2%。微量稀土，从而提高镀液的抗高温氧化性能，确保浸镀温度升高后的光伏焊带产品性能不受到影响。
3.如权利要求1和2所述的一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，其特征在于该方法的技术方案之三是适量增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程或者适当提高风冷强度，从而保证浸镀后的冷却效果，利于产品的收线和包装。
4.如权利要求2所述的一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，其特征在于该方法所提及的稀土为市购的混合稀土产品，其用量很少，对光伏焊带产品性能和生产成本影响不大。
5.如权利要求3所述的一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，其特征在于浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程增加量不得超过40%，风冷强度的提高量不得超过15%。
全文摘要
本发明提供一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，主要用于生产光伏焊带。本发明的技术方案包括(1)提高浸镀温度，由目前常用的230～250℃提高至260～280℃，从而缩短镀液与铜带的反应时间，可将目前2～4米/分钟的浸镀速度提高至5～6米/分钟；(2)在锡(合金)镀液中加入0.1～0.2‰微量稀土，从而提高镀液的抗高温氧化性能，确保浸镀温度升高后的光伏焊带产品性能不受到影响；(3)适量增加浸镀到收线工序之间光伏焊带移动的行程或者适当提高风冷强度，从而保证浸镀后的冷却效果，利于产品的收线和包装。与现有技术相比，本发明提供的提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法，可在不增加生产成本、不改变产品性能等前提下，大幅提高生产效率，具有极好的应用前景。
文档编号C23C2/40GK102154606SQ20111011929
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者范云鹰 申请人:范云鹰