[发明专利]一种低成本铝基材光伏焊带及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本铝基材光伏焊带，其特征在于：包括铝芯(2)、外包铜带(23)、锡层(24)；

铝芯(2)的外壁通过包覆装置套设有外包铜带(23)，外包铜带(23)的外壁通过喷涂烘干装置(9)喷射有锡层(24)；

该低成本铝基材光伏焊带的制备方法包括以下步骤：

第一步：将铝材加入到熔炼炉中，并在700-800℃条件下加入石墨烯进行混料，然后冷却至室温，得到铝芯(2)；

石墨烯的制备工艺包括以下步骤：

S1、将石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷，加入浓硫酸中，在温度80℃条件下搅拌4h；得到A混合物；控制石墨粉、过硫酸钾、五氧化二磷和浓硫酸的质量比为3-5:4-5:4-5:11-13；

S2、将A混合物冷却至室温，并与去离子水进行混合在0℃的条件下搅拌10h，得到B混合物；再对B混合物进行过滤，利用去离子水洗涤、干燥，得到C固体；控制A混合物与去离子水的质量比为20-30:1000；

S3、将C固体分散于浓硫酸中，然后分批五次加入高锰酸钾，在温度35℃的条件下搅拌2h，得到D浆液；控制C固体、浓硫酸和高锰酸钾质量比为10-12:340-360:40-50；

S4、将D浆液冷却至室温后，加入去离子水在0℃的条件下搅拌2h，再加入质量分数为30％的双氧水溶液，伴随气泡产生；控制D浆液、去离子水和质量分数为30％的双氧水溶液质量比为390-420:300-320：10-12；

S5、待气泡产生完毕，将加入到离心管中，利用体积分数为10％的盐酸离心洗涤5次，离心条件为5000转/分钟，离心15min；再利用去离子水离心洗涤10次，离心条件为10000转/分钟，离心30min；将洗涤后产物冷冻干燥，得到石墨烯；

第二步：将铝芯(2)依次穿过中空管(5)、固定环(10)、喷涂管(20)以及加热管(16)，转动限位装置(8)的转柄(11)，带动螺杆(12)沿着固定环(10)进行转动，调节各组限位块(15)向铝芯(2)方向移动，并将铝芯(2)夹紧；然后使得铝芯(2)沿着直线向前移动；

第三步:启动驱动电机工作，带动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过皮带带动从动皮带轮转动，使得中空管(5)进行转动，绕卷轮(7)也随着进行转动，从而将外包铜带(23)均匀套设在铝芯(2)上；

第四步:包覆好的铝芯(2)进入到喷涂烘干装置(9)内，首先，将锡液沿着进料管(21)输入到喷涂管(20)的内腔，并从喷孔(22)喷出，全面喷洒在外包铜带(23)的侧壁上；附有锡液的铝芯(2)进入到加热管(16)内，电加热线圈(17)对铝芯(2)进行加热，使得锡液固化在外包铜带(23)上形成一层锡层(24)；得到光伏焊带半成品，再对光伏焊带半成品进行拉丝拉拔形成基层；从而制备得到光伏焊带；

包覆装置、限位装置(8)和喷涂烘干装置(9)并排设置，且包覆装置、限位装置(8)和喷涂烘干装置(9)均通过支撑杆(3)安装在底座(1)的顶面上；

包覆装置包括轴承座(4)、中空管(5)、连接杆(6)、绕卷轮(7)和驱动机构；中空管(5)的外壁上套设有轴承座(4)，轴承座(4)安装在支撑杆(3)上，中空管(5)靠近限位装置(8)的一端设置有连接杆(6)，连接杆(6)为L形结构，连接杆(6)的水平部设置有绕卷轮(7)，绕卷轮(7)上设置有外包铜带(23)，驱动机构的输出端与中空管(5)连接；

驱动机构包括驱动电机、主动皮带轮和从动皮带轮，驱动电机安装在底座(1)上，驱动电机的输出端与主动皮带轮连接，主动皮带轮通过皮带与从动皮带轮连接，从动皮带轮套设在中空管(5)的外壁上；

限位装置(8)包括固定环(10)、转柄(11)、螺杆(12)、U型架(13)、连接轴(14)、限位块(15)；固定环(10)安装在支撑杆(3)上，且固定环(10)的外壁上环形阵列设置有四组螺纹孔，螺杆(12)贯穿螺纹孔，并与固定环(10)螺纹连接，螺杆(12)的一端与转柄(11)连接，螺杆(12)的另一端与U型架(13)连接，U型架(13)内转动安装有连接轴(14)，连接轴(14)上套设有限位块(15)；

限位块(15)由方形块和球形块组成，方形块套设在连接轴(14)上，球形块套设在球形块上；

喷涂烘干装置(9)包括加热管(16)、电加热线圈(17)、连接管(18)、外螺纹(19)、喷涂管(20)、进料管(21)、喷孔(22)；连接管(18)的一端与连接管(18)的一端螺纹连接，连接管(18)的另一端与喷涂管(20)螺纹连接，加热管(16)的内壁设置有电加热线圈(17)，喷涂管(20)的侧壁为中空结构，且喷涂管(20)的顶部设置有进料管(21)，并与进料管(21)连通，喷涂管(20)的内壁均匀设置有多组喷孔(22)，喷涂管(20)拆卸安装在支撑杆(3)上；

连接管(18)的两端分别设置有外螺纹(19)，加热管(16)和喷涂管(20)的内壁上设置有与外螺纹(19)相适配的内螺纹；

该低成本铝基材光伏焊带的制备方法包括以下步骤：

第一步：将铝芯(2)依次穿过中空管(5)、固定环(10)、喷涂管(20)以及加热管(16)，转动转柄(11)，带动螺杆(12)沿着固定环(10)进行转动，调节各组限位块(15)向铝芯(2)方向移动，并将铝芯(2)夹紧；然后使得铝芯(2)沿着直线向前移动；

第二步:启动驱动电机工作，带动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过皮带带动从动皮带轮转动，使得中空管(5)进行转动，绕卷轮(7)也随着进行转动，从而将外包铜带(23)均匀套设在铝芯(2)上；

第三步:包覆好的铝芯(2)进入到喷涂烘干装置(9)内，首先，将锡液沿着进料管(21)输入到喷涂管(20)的内腔，并从喷孔(22)喷出，全面喷洒在外包铜带(23)的侧壁上；附有锡液的铝芯(2)进入到加热管(16)内，电加热线圈(17)对铝芯(2)进行加热，使得锡液固化在外包铜带(23)上形成一层锡层(24)；得到光伏焊带半成品，再对光伏焊带半成品进行拉丝拉拔形成基层；从而制备得到光伏焊带。