电池片酸腐蚀模拟设备及耐酸性能检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池片酸腐蚀模拟设备及耐酸性能检测系统。


背景技术：

2.太阳能电池组件制作过程主要包括焊接、敷设、承压和测试。其中，敷设过程中需要使用eva(ethylene vinyl acetate，乙烯-醋酸乙烯共聚物)材料。然而，eva材料在高温真空承压过程中会挥发出大量的醋酸气体，长时间的醋酸气体挥发，会对太阳能电池片的栅线造成明显的腐蚀。
3.太阳能电池片在做成组件之后，其可靠性会受到所使用的eva材料的影响。因此，需要对太阳能电池片的耐酸性能进行判断和检测，从而保证电池片性能的稳定。
4.目前，行业内并没有明确规定对太阳能电池片的耐酸测试方法，也没有统一的测试方式和相应的检测设备可以用于对太阳能电池片的耐酸腐蚀性能进行测试与评估。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种能够快速地对电池片的酸腐蚀过程进行模拟、快速检测电池片的耐酸腐蚀性能，并且结构简单、使用方便的电池片酸腐蚀模拟设备及耐酸性能检测系统。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池片酸腐蚀模拟设备，包括：
8.腐蚀模拟室；
9.置放装置，设于所述腐蚀模拟室的内腔中，用于置放待腐蚀的电池片；及
10.酸蒸汽发生装置，与所述腐蚀模拟室的内腔相连通，以向所述内腔通入酸蒸汽。
11.在其中一些实施例中，所述酸蒸汽发生装置包括：
12.酸蒸汽发生器；及
13.酸蒸汽供气管，所述酸蒸汽供气管的一端与所述酸蒸汽发生器的酸蒸汽出口相连通，另一端伸入所述腐蚀模拟室的所述内腔，所述酸蒸汽供气管上设有多个酸蒸汽供气孔。
14.在其中一些实施例中，所述酸蒸汽供气管伸入所述内腔的一端位于所述置放装置的下方。
15.在其中一些实施例中，所述酸蒸汽供气孔设于所述酸蒸汽供气管的上侧，所述酸蒸汽供气孔朝向所述置放装置设置。
16.在其中一些实施例中，所述模拟设备还包括：
17.风机，所述风机设于所述酸蒸汽供气管的下方，以将所述酸蒸汽供气管通入的酸蒸汽吹向所述置放装置。
18.在其中一些实施例中，所述风机选自鼓风机或风扇。
19.在其中一些实施例中，所述模拟设备还包括：
20.隔板，设于所述酸蒸汽供气管与所述风机之间，所述隔板上设有多个通风孔。
21.在其中一些实施例中，所述置放装置为镂空放置篮。
22.在其中一些实施例中，所述模拟设备还包括：
23.加热装置，设于所述腐蚀模拟室上，所述加热装置用于对所述腐蚀模拟室的所述内腔内的气氛加热。
24.在其中一些实施例中，所述模拟设备还包括：
25.测温装置，设于所述腐蚀模拟室上，所述测温装置用于检测所述腐蚀模拟室的所述内腔的气氛温度。
26.在其中一些实施例中，所述腐蚀模拟室包括：
27.腐蚀模拟室本体，所述腐蚀模拟室本体的一面敞口；及
28.盖体，所述盖体可开合地设于所述腐蚀模拟室本体的敞口处。
29.根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池片耐酸性能检测系统，包括：
30.本实用新型上述的电池片酸腐蚀模拟设备；及
31.耐酸性能检测设备，所述耐酸性能检测设备用于对经过所述电池片酸腐蚀模拟设备腐蚀后的电池片进行耐酸性能检测。
32.本实用新型的电池片酸腐蚀模拟设备，包含有腐蚀模拟室，在腐蚀模拟室内设置置放装置，并设置酸蒸汽发生装置与腐蚀模拟室连通。在使用该模拟设备对太阳能电池片的酸腐蚀过程进行模拟时，将待腐蚀的太阳能电池片放置在置放装置内，利用酸蒸汽发生装置向腐蚀模拟室内通入酸蒸汽，利用酸蒸汽对太阳能电池片进行腐蚀，然后通过检测腐蚀后的太阳能电池片电性能的衰减高低，并结合其el(electroluminescence，电致发光)图形来判断该太阳能电池片的耐酸腐蚀性能。该电池片酸腐蚀模拟设备能够快速地对电池片的酸腐蚀过程进行模拟，并且结构简单、使用方便。
33.本实用新型的耐酸性能检测系统，包括上述的电池片酸腐蚀模拟设备和耐酸性能检测设备，通过电池片酸腐蚀模拟设备对电池片进行腐蚀之后，可以通过耐酸性能检测设备快速地检测电池片的耐酸性能。
附图说明
34.图1为本实用新型一实施例的电池片酸腐蚀模拟设备的结构示意简图。
35.附图标记说明：
36.10、腐蚀模拟室；11、腐蚀模拟室本体；12、盖体；20、置放装置；30、酸蒸汽发生装置；31、酸蒸汽发生器；32、酸蒸汽供气管；40、风机；50、隔板；51、通风孔；60、加热装置；70、测温装置；100、电池片；321、酸蒸汽供气孔。
具体实施方式
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.请参阅图1，本实用新型一实施方式提供了一种电池片酸腐蚀模拟设备。该电池片酸腐蚀模拟设备包括腐蚀模拟室10、置放装置20和酸蒸汽发生装置30。
42.其中，腐蚀模拟室10具有一个内腔；置放装置20设置在腐蚀模拟室10的内腔中；酸蒸汽发生装置30与腐蚀模拟室10的内腔相连通，用于向腐蚀模拟室10的内腔中通入酸蒸汽。
43.可理解，上述模拟设备不仅适用于太阳能电池片，也适用于其他有耐酸性能检测需要的电池片。
44.上述的电池片酸腐蚀模拟设备，设置腐蚀模拟室10，在腐蚀模拟室10内设置用于放置待腐蚀的电池片100的置放装置20，并设置酸蒸汽发生装置30与腐蚀模拟室10连通。在对电池片100的耐酸性能进行检测时，将待腐蚀的电池片100放置在置放装置20内，利用酸蒸汽发生装置30向腐蚀模拟室10内通入酸蒸汽，利用酸蒸汽对电池片100进行腐蚀，即可完成电池片100的酸腐蚀模拟。然后检测腐蚀后的电池片100的电性能的衰减高低，并结合对应的el图形即可判断该电池片100的耐酸腐蚀性能。该模拟设备能够快速地模拟电池片100的酸腐蚀过程，并且结构简单、使用方便。
45.具体来说，经过大量统计研究发现，在判断电池片100的耐酸腐蚀性能高低时，如果电池片经过酸蒸汽腐蚀后的电性能衰减较低，而且el图形正常，则说明该电池片100不容易被eva承压过程中或者长期使用过程中的酸成分的腐蚀，能够保证电池电性能的稳定，具有比较高的可靠性，可以满足电池在组件端的生产要求。反之，若电池片100经过酸蒸汽腐蚀后的电性能衰减较高，或者el图形不正常，则说明该电池片100的耐酸腐蚀性能不好，其可靠性较低。
46.可以理解，由酸蒸汽发生装置30向腐蚀模拟室10内通入的酸蒸汽，可以是各种酸溶液通过蒸发所产生的酸蒸汽。由于太阳能电池组件在制作过程中所使用的eva材料所挥发出的是醋酸气体，因此，本实施方式中酸蒸汽优选为醋酸蒸汽。
47.具体地，腐蚀模拟室10包括腐蚀模拟室本体11和盖体12。腐蚀模拟室本体11的一面敞口，盖体12可开合地盖合在腐蚀模拟室本体11的敞口处。当盖体12盖合在腐蚀模拟室本体11的顶部敞口处时，可使腐蚀模拟室10内形成一个相对密封的腐蚀腔室；当打开盖体
12时，可在腐蚀模拟室10内放入或取出电池片100。
48.具体来说，腐蚀模拟室本体11的敞口的一面可以位于腐蚀模拟室本体11的侧面或者顶面。优选的，敞口位于腐蚀模拟室本体11的顶面，即盖体12可开合地盖合在腐蚀模拟室本体11的顶部敞口处。这样，可以更加方便地将电池片100放入到置放装置20中，也更加方便从置放装置20中取出电池片100。
49.在其中一个具体示例中，酸蒸汽发生装置30包括酸蒸汽发生器31和酸蒸汽供气管32。其中，酸蒸汽发生器31用于加热酸溶液，使酸溶液蒸发产生酸蒸汽；酸蒸汽供气管32的一端与酸蒸汽发生器31的酸蒸汽出口相连通，其另一端伸入腐蚀模拟室10内，并且在酸蒸汽供气管32上设置有多个酸蒸汽供气孔321。如此，在对电池片100的耐酸腐蚀性能进行检测时，通过酸蒸汽发生器31产生酸蒸汽，酸蒸汽经酸蒸汽供气管32和酸蒸汽供气孔321通入到腐蚀模拟室10内，进而对置放装置20内所放置的电池片100进行酸腐蚀过程模拟。
50.可以理解，多个酸蒸汽供气孔321可以沿着酸蒸汽供气管32的长度方向间隔设置，以使腐蚀模拟室10的内腔的横向不同位置处均有酸蒸汽喷出。酸蒸汽供气孔321只设置在酸蒸汽供气管32位于腐蚀模拟室10内的部分，在酸蒸汽供气管32位于腐蚀模拟室10以外的部分则不设置上述的酸蒸汽供气孔321。
51.需要说明的是，酸蒸汽供气孔321的开口方向可以是竖直向上的，也可以是与竖直方向呈一定倾角的倾斜向上开设，或者同时设有竖直向上的酸蒸汽供气孔321和倾斜向上的酸蒸汽供气孔321，只需将酸蒸汽供气孔321的开口方向总体向上设置即可。
52.具体来说，酸蒸汽供气管32可以是直形管，也可以是环形管，也可以是螺旋状的供气管，还可以是由多个同心设置的环形管所连接组成的组合式的供气管。优选采用多个同心设置的环形管，并通过主供气管道将各根环形管相连接，可以将酸蒸汽更加均匀地通入到腐蚀模拟室10内腔中。
53.进一步地，在其中一个实施例中，酸蒸汽供气管32设置在腐蚀模拟室10的内腔的下部，酸蒸汽供气孔321设置在酸蒸汽供气管32的上侧。如此，从腐蚀模拟室10的内腔下部通入酸蒸汽，酸蒸汽通过位于酸蒸汽供气管32上侧的酸蒸汽供气孔321向上喷出，可使整个腐蚀模拟室10内均充入酸蒸汽，使酸蒸汽与电池片100充分接触。
54.在其中一个实施例中，置放装置20设置在酸蒸汽供气管32的上方，即酸蒸汽供气管32位于置放装置20的下方，酸蒸汽供气孔321朝向置放装置20。这样，从酸蒸汽供气孔321喷出的酸蒸汽喷向置放装置20中的电池片100，可以更好地使酸蒸汽与电池片100进行接触。
55.在一个具体示例中，该电池片100耐酸性能的检测设备还包括一台风机40。该风机40设置在腐蚀模拟室10的内腔底部，且位于酸蒸汽供气管32的下方，用于将从酸蒸汽供气管32通入的酸蒸汽向上吹向置放装置20。通过设置该风机40，可以对整个腐蚀模拟室10内腔中的气氛进行搅动，使整个腔室内的酸蒸汽均匀分布，从而可以均匀地对电池片100的整体表面进行腐蚀。
56.具体来说，风机40可以采用现有的鼓风机或者风扇，风机40的出风方向朝上。
57.进一步地，在本实施例中，在酸蒸汽供气管32与风机40之间还设置有一块隔板50，该隔板50上设置有多个通风孔51。也即该隔板50设置在风机40的上方、酸蒸汽供气管32的下方。风机40吹出的风通过该隔板50后，风从隔板50上的多个通风孔51中吹出，吹向酸蒸汽
供气管32。通过在风机40的上方设置具有多个通风孔51的隔板50，可使风更加均匀地吹向酸蒸汽供气管32，避免局部风力过大或过小。
58.在本实用新型的一些实施例中，置放装置20为一个镂空放置篮，该镂空放置篮上具有很多镂空孔。如此，酸蒸汽可以通过镂空放置篮上的镂空孔进入镂空放置篮内与电池片100进行接触，从而进一步提高了电池片100表面酸腐蚀的均匀性。
59.进一步地，置放装置20内还可以设置多个隔网，以将各块电池片100相互隔开。隔网优选沿竖向设置，以使各块电池片100沿竖向分开放置在置放装置20的各个竖直隔间内，可以更好地使电池片100与从下往上流动的酸蒸汽相接触。
60.需要说明的是，置放装置20可以是直接设置在腐蚀模拟室10的内壁上，也可以是设置在腐蚀模拟室10的内腔中部，并通过连接件将置放装置20与腐蚀模拟室10的内壁连接固定。优选将置放装置20设置在腐蚀模拟室10的内腔中部，可以更好地与酸蒸汽接触。
61.为了加快酸蒸汽对电池片100的栅线及表面钝化层的腐蚀，在其中一个具体示例中，在腐蚀模拟室10上还安装有加热装置60。该加热装置60用于对腐蚀模拟室10内腔中的气氛进行加热，以提高内腔中的温度。通过在腐蚀模拟室10上设置加热装置60，可以提高腐蚀模拟室10内气氛的温度，有效地加快醋酸对电池片100的栅线以及表层钝化层的腐蚀，使得该模拟设备可以在极短的时间内模拟eva材料挥发的酸蒸汽对电池片表面的腐蚀，提高腐蚀效率。
62.具体来说，该加热装置60可以设置在腐蚀模拟室10的两侧或者底部，或者在腐蚀模拟室10的两侧和底部均设置上述的加热装置60。加热装置60可以设置在腐蚀模拟室10的外侧，也可以设置在腐蚀模拟室10的内腔中。当加热装置60设置在腐蚀模拟室10的内腔中时，需要对加热装置60设置相应的防酸腐蚀防护装置。加热装置60可采用电加热器等现有的加热元件。
63.为了方便对腐蚀模拟室10内的气氛的温度进行监控，在其中一些实施例中，在腐蚀模拟室10的内腔中还安装有测温装置70。在检测过程中，可以通过该测温装置70对腐蚀模拟室10内的酸蒸汽气氛的温度进行监控，使电池片100在规定的温度范围内与酸蒸汽接触进行腐蚀性能测试。当腐蚀模拟室10内的酸蒸汽气氛超过规定的温度范围时，可通过调节加热装置60对温度进行调节。该测温装置70可采用热电偶等现有的测温元件。
64.进一步地，还可以设置一个控制器，将测温装置70的输出端与该控制器的输入端相连接，将控制器的输出端与加热装置60相连接。如此，可以通过测温装置70检测腐蚀模拟室10内的气氛温度，控制器根据检测的气氛温度调节加热装置60的加热功率，进而实现温度监控的自动化控制。
65.本实用新型的电池片酸腐蚀模拟设备使用时，先将盖体12打开，将待进行腐蚀模拟的电池片100放置在置放装置20内，然后盖上盖体12；通过酸蒸汽发生装置30向腐蚀模拟室10内通入酸蒸汽，开启风机40向上吹风，使腐蚀模拟室10的整个腔室内的酸蒸汽均匀分布，使酸蒸汽与电池片100进行接触对电池片进行腐蚀；在酸腐蚀过程中，通过加热装置60和测温装置70控制腐蚀模拟室10内的气氛温度在规定范围之内；酸腐蚀过程完成后，打开盖体12，取出电池片100，即得到经过腐蚀模拟的电池片100。然后对腐蚀模拟后的电池片100进行电性能和el测试，根据电池片酸腐蚀前后电性能的衰减值和el图形，即可判断该电池片100的耐酸腐蚀性能。
66.如果电池片100经过酸蒸汽腐蚀前后的电性能衰减较低，而且其el图形正常，则说明该电池片100不容易被eva承压过程中或者长期使用过程中的酸成分腐蚀，耐酸腐蚀性能较好。若电池片100经过酸蒸汽腐蚀前后的电性能衰减较高，或者其el图形不正常，则说明该电池片100的耐酸腐蚀性能不好。
67.具体地，在酸蒸汽发生器31中对醋酸溶液进行加热，该醋酸溶液为水、氯化钾和醋酸的混合溶液，该醋酸溶液蒸发后产生醋酸蒸汽。在酸腐蚀过程中，腐蚀模拟室10内气氛的温度控制在60℃～90℃范围之内，酸腐蚀模拟时间控制在12h～36h之内。
68.在其他一些实施例中，还提供了一种电池片耐酸性能检测系统，该电池片耐酸性能检测系统包括上述电池片酸腐蚀模拟设备和耐酸性能检测设备。其中，电池片酸腐蚀模拟设备用于对待检测的电池片100进行酸腐蚀过程模拟，而耐酸性能检测设备用于对经过酸腐蚀模拟后的电池片100进行耐酸性能检测，以判断电池片100的耐酸性能高低。
69.具体来说，耐酸性能检测设备可以包括电池片电性能检测装置和el检测装置，分别用于检测腐蚀模拟后的电池片100的电性能和el图形。通过电性能检测结果结合el图形即可对电池片100的耐酸性能进行判断和评估。该电池片耐酸性能检测系统中所用的电池片酸腐蚀模拟设备可采用本实用新型上述的模拟设备，其结构如上所述，在此不再赘述。电池片电性能检测装置和el检测装置可采用现有的设备。
70.总体而言，本实用新型的电池片酸腐蚀模拟设备，能够快速地模拟电池片100的酸腐蚀过程，酸蒸汽与电池片100的表面接触均匀，模拟设备结构简单、使用非常方便。
71.本实用新型的电池片耐酸性能检测系统通过耐酸性能检测设备对经酸腐蚀模拟后的电池片100进行耐酸性能检测，可以快速地检测和判断电池片100的耐酸性能。根据该电池片耐酸性能检测系统所检测的酸腐蚀测试结果，可以直接对电池片100的耐酸腐蚀性能进行监控，降低耐酸腐蚀性能较差的电池片100流入到太阳能电池组件的可能性。
72.相比于目前产线上不对电池片100进行耐酸腐蚀性能监控的生产方式，在将电池片100组装形成组件之前采用本实用新型的耐酸性能检测系统进行耐酸性能检测，可以有效地降低太阳能组件失效的风险。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。