一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊。

背景技术：

光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便捷及高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。太阳能光伏组件预计需要在室外进行发电工作25年，期间会经受各种不同气候环境的考验，如果太阳能光伏组件上的核心部件电池片，直接暴露在空气和雨水中，容易受到侵蚀和破坏，导致发电效率降低，甚至失去发电能力，因此，需要采用胶膜对光伏组件进行封装，防止水汽的侵蚀，从而保护电池片和连接线。

光伏封装胶膜的制备过程大部分采用流延法生产，即液体胶膜经过模具挤出，并经过两个胶辊的挤压最终成型。现有技术中，胶辊的表面的包胶一般采用添加了无机导热材料的硫化硅橡胶，纯硫化硅橡胶导热性能较差，即使添加了无机导热材料也不能很快的将胶辊表面的热量快速导出，而且胶膜生产线速度越快，胶辊表面热量聚集的就越多，胶辊表面温度越高，能够达到40℃-50℃。温度越高越容易导致胶膜粘附胶辊，增大胶膜与硫化硅橡胶之间的剥离力，从而导致胶膜容易出现撕扯破洞，降低胶膜良品率，同时导致胶辊的包胶使用寿命缩短。此外，胶膜中含有过氧化物引发剂、助交联剂及偶联剂等各种液体助剂，在胶膜的生产过程中，这些液体助剂会渗入到胶辊上，慢慢的腐蚀硫化硅橡胶层，降低胶辊使用寿命，使胶辊表面层的硅橡胶包覆的无机导热材料裸露出来粘附到胶膜上，降低了胶膜的良品率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊，能够降低胶辊的表面张力，降低胶膜对胶辊表面的粘附力，提高胶辊的耐腐蚀性，且冷却效率较高。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊，包括：

辊芯，所述辊芯内开设有冷却流道，所述冷却流道内能够通入冷却介质；

第一胶层，所述第一胶层包覆于所述辊芯的外表面，且所述第一胶层为硅胶硫化层；

第二胶层，所述第二胶层包覆于所述第一胶层的外表面，且所述第二胶层为氟硅橡胶硫化层。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述硅胶硫化层内渗入储热相变材料和导热材料。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述氟硅橡胶硫化层内渗入储热相变材料和导热材料。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述储热相变材料为石蜡微胶囊相变材料。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述导热材料为氮化硅和/或碳化硅。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述氮化硅和所述碳化硅的粒度为100目-300目。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述氟硅橡胶硫化层的含氟量为15％-20％。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述第一胶层的厚度为5mm-7mm，所述第二胶层的厚度为4mm-6mm。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述辊芯的内部中空。

作为一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊的优选方案，所述冷却流道呈螺旋形结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊，该用于生产光伏封装胶膜的胶辊包括辊芯、第一胶层和第二胶层，第一胶层包覆于辊芯的外表面，第二胶层包覆于第一胶层的外表面，第一胶层为硅胶硫化层，第二胶层为氟硅橡胶硫化层。由于第二胶层为氟硅橡胶硫化层，氟硅橡胶能够降低表面层的表面张力，从而有效降低胶膜对胶辊表面层的粘附力，且氟元素能够提高表面层的耐腐蚀性，从而延长胶辊的使用寿命，避免胶辊表面层导热材料裸露粘附于胶膜上。将第一胶层设置为硅胶硫化层不仅可以增加辊芯、第一胶层和第二胶层三者之间的粘附力，也可以降低全部采用氟硅橡胶硫化层的包胶成本。此外，通过在辊芯内开设冷却流道，冷却流道内能够通入冷却介质，可以提高胶辊的冷却效率，进一步防止胶辊表面温度过高造成的胶膜粘辊的现象发生。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的用于生产光伏封装胶膜的胶辊的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的用于生产光伏封装胶膜的胶辊的结构示意图。

图中：

1-辊芯；11-冷却流道；111-第一冷却流道；112-第二冷却流道；12-散热凸起；

2-第一胶层；3-第二胶层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊，该用于生产光伏封装胶膜的胶辊包括辊芯1、第一胶层2和第二胶层3，其中，辊芯1内开设有冷却流道11，冷却流道11内能够通入冷却介质，第一胶层2包覆于辊芯1的外表面，且第一胶层2为硅胶硫化层，第二胶层3包覆于第一胶层2的外表面，且第二胶层3为氟硅橡胶硫化层。需要说明的是，在本实施例中，冷却介质可以是冷却水或者冷却液。

本实施例提供的用于生产光伏封装胶膜的胶辊，通过将第二胶层3设置为氟硅橡胶硫化层，氟硅橡胶能够降低胶辊的表面层的表面张力，从而有效降低胶膜对胶辊表面层的粘附力，且氟元素能够提高胶辊的表面层的耐腐蚀性，从而延长胶辊的使用寿命，避免胶辊表面层导热材料裸露粘附于胶膜上。将第一胶层2设置为硅胶硫化层不仅可以增加辊芯1、第一胶层2和第二胶层3三者之间的粘附力，也可以降低全部采用氟硅橡胶硫化层的包胶成本。此外，通过在辊芯1内开设冷却流道11，冷却流道11内能够通入冷却介质，可以提高胶辊的冷却效率，进一步防止胶辊表面温度过高造成的胶膜粘辊的现象发生。

优选地，在本实施例中，氟硅橡胶硫化层的含氟量为15％-20％，例如氟硅橡胶硫化层的含氟量为15％、16％、17％、18％、19％、20％，优选为18％。氟硅橡胶兼具硅橡胶的耐高低温性能，优良的电性能及回弹性能和氟橡胶的耐油、耐溶剂、耐饱和蒸汽的特性，但是氟硅橡胶的强度较差，表面能低，属于较难粘结的材料，能够减少胶膜在生产过程中发生粘辊的现象。

进一步地，硅胶硫化层内渗入储热相变材料和导热材料，氟硅橡胶硫化层内渗入储热相变材料和导热材料。在第一胶层2和第二胶层3中均渗入储热相变材料和导热材料，在胶膜的快速生产过程中，第一胶层2和第二胶层3可以先通过储热相变材料将不能及时散出的热量储存起来，再由导热材料导出，避免由于第二胶层3表面层的温度过高导致的胶膜粘辊现象的发生，提高胶膜良品率，提高生产线速率和生产效率，且能够延长胶辊的使用寿命。

进一步地，在本实施例中，储热相变材料为石蜡微胶囊相变材料，石蜡微胶囊相变材料的物理化学性能稳定，能反复熔化、结晶而不发生过冷或晶液分离现象，无毒且无腐蚀性，使用安全性高，储热效果好。石蜡微胶囊相变材料的相变熔点范围是32.5℃-37.5℃，热焓值大于170kj/kg，相变过程中石蜡液体不会泄漏出来，不会影响到胶膜的成品质量。

进一步地，导热材料为氮化硅和/或碳化硅，优选地，氮化硅和所述碳化硅的粒度为100目-300目。氮化硅和碳化硅的硬度较高，不易磨损，且导热效率较高，能够快速将胶辊表面的热量传递至辊芯1并排出。需要说明的是，当氮化硅和碳化硅同时渗入第一胶层2时，本实施例对两者的含量不做限定，可以在考虑经济成本的前提下，以任意比例渗入第一胶层2，均可以实现上述效果。

在本实施例中，第一胶层2的厚度为5mm-7mm，例如第一胶层2的厚度为5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm、6mm、6.2mm、6.4mm、6.6mm、6.8mm、7mm，需要说明的是，第一胶层2的厚度需要考虑导热能力和制造成本，第一胶层2的厚度越厚，制造成本越高，且越不易导热，但是第一胶层2的厚度如果过薄，可能会影响胶辊的强度，因此，本实施例优选第一胶层2的厚度为6mm。第二胶层3的厚度为4mm-6mm，例如第二胶层3的厚度为4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm、5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm、6mm，需要说明的是，第二胶层3的厚度需要考虑防腐蚀能力、储热能力和制造成本，本实施例优选第二胶层3的厚度为5mm。

优选地，冷却流道11呈螺旋形结构，设置于辊芯1上，螺旋形结构的冷却流道11环绕辊芯1的轴线呈螺旋分布，可以延长冷却介质的流动路径，且冷却介质整体的流动面积增加，能够达到显著的冷却效果，有效地降低胶辊的温度。

进一步地，在本实施例中，冷却流道11包括第一冷却流道111和第二冷却流道112，第一冷却流道111和第二冷却流道112均为开设在辊芯1的侧壁上的冷却通道，且第一冷却流道111和第二冷却流道112之间互不连通。优选地，第一冷却流道111的两端分别连接第一循环泵的进口和出口，第二冷却流道112的两端分别连接第二循环泵的进口和出口，冷却介质为循环流动。当胶辊的旋转速度较快时，胶辊的表面发热量较多，此时可以同时打开第一循环泵和第二循环泵，以增加冷却介质的流动面积，提高冷却效果；当胶辊的旋转速度较慢时，胶辊的表面发热量较少，此时可以选择性打开第一循环泵或者第二循环泵，以避免造成不必要的浪费。

优选地，第一冷却流道111和第二冷却流道112的内径可以设置为不相等，从而选择性控制冷却介质的流量。第一冷却流道111和第二冷却流道112之间的间距可以根据实际情况进行调整，在此不做限定。

在其他实施例中，第一冷却流道111和第二冷却流道112还可以是埋设于辊芯1内部的冷却管路，也能够实现上述效果。

需要说明的是，该胶辊在夏天使用时，环境温度较高，刚开机通入冷却介质时，水蒸气会凝结到胶辊的表面层，从而影响胶膜的生产质量，而胶辊的表面层(即第二胶层3)为渗入石蜡微胶囊相变材料的氟硅橡胶硫化层，在刚通入冷却介质时，石蜡微胶囊相变材料会释放出储存的热量来防止胶辊表面层的温度大幅度降低，从而防止胶辊表面出现凝结水对胶膜的生产质量产生影响。

实施例二

本实施例提供了一种用于生产光伏封装胶膜的胶辊，其与实施例一的不同之处在于，如图2所示，辊芯1的内部中空，冷却流道11可以嵌入辊芯1的侧壁内，也可以由辊芯1的中心孔形成。

在胶膜的生产过程中，胶辊的表面容易产生大量的热量，第一胶层2和第二胶层3会将胶辊的表面层(即第二胶层3的上表面层)的热量传递至辊芯1的表面，再由冷却流道11内的冷却介质将热量带走。另外，将辊芯1的内部设置为中空结构，不仅可以减轻胶辊的重量，还可以使辊芯1的内表面与外部连通，便于胶辊的散热。

为了进一步提高胶辊的散热效果，在辊芯1的内壁上设置有多个散热凸起12，采用这种方式，可以增加辊芯1的散热面积，提高散热效果。在本实施例中，散热凸起12的截面形状为圆形，当然，在其他实施例中，散热凸起12还可以是方形或者其他不规则形状，均可以实现上述效果。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。