CN103617842A - 一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：S1.配制润湿分散剂溶液；S2.混合固体粉末；S3.预处理粉末混合料；S4.配制有机载体；S5.混合；S6.研磨。与现有技术相比，本发明背铝浆料生产方法通过雾化方法喷洒润湿分散剂溶液，从而使低用量的润湿分散剂可以均匀润湿铝粉、玻璃粉等表面，改善了铝粉、玻璃粉等的润湿性能，在低印刷湿重下增加了玻璃粉尤其是铝粉的流动性，可以有效地避免低印刷湿重情况下铝苞的产生，使低印刷湿重得以实现。该生产方法润湿效果好，同时也减少了浆料轧制的次数，由常规的5~10次降低到3~4次，提高生产效率，且节省了润湿分散剂的用量。

Description

一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法

技术领域

本发明涉及背铝浆料，具体涉及一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法。

背景技术

一款优质高效的铝浆产品，性价比要高。要降低铝浆的成本，主要途径之一是降低印刷湿重。另外，由于硅和铝的膨胀系数相差过大，过大的印刷湿重会增加烧结后电池片的翘曲；而且目前的发展趋势是使用的硅片厚度越来越薄，由此带来的薄硅片翘曲现象将更为严重。降低铝浆成本和克服硅片翘曲现象都要求尽量降低铝浆的印刷湿重。但是，降低铝浆的印刷湿重易导致铝苞产生。背场浆料印刷得太薄，使得局部过多的硅溶于铝中。能谱分析也说明了铝苞为实心，且铝苞处的硅含量大于平整表面处的硅含量。

因此，如何生产一种低印刷湿重情况下铝苞少甚至无铝苞的背铝浆料是本领域技术任意亟待解决的技术问题。

发明内容

　　本发明需要解决的技术问题在于提供一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，该方法生产效率高，得到的背铝浆料烧结后铝苞少，适合低印刷湿重。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂溶于乙醇，制成5~20%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把60~78重量份数的铝粉、0.5~7重量份数的玻璃粉和0~5重量份数的合金粉末在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料，其中合金粉末包括硅、铝及第三金属，第三金属的熔点<577℃，合金粉末中硅的重量百分数含量≤18%；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的10~30%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%；

S4. 配制有机载体：将重量上8~25%的有机粘结剂、2~12%的流平剂、2~8%的表面活性剂以及55~88%的有机溶剂混合，加热至60~90℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在30~40℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照60.5~80：20~39.5的重量份数比加入到搅拌机中搅拌混合至表观均匀；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3~4遍，得到背铝浆料。

优选地，所述S3步骤中，喷淋速度为30~120ml/min，搅拌机的搅拌速度为30~70rpm。

优选地，所述S2步骤中，所述第三金属为锌或锡。进一步优选地，所述合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅0.1~18%、铝75~99.80%以及锌或锡0.1~7%。

优选地，所述S2步骤中，所述合金粉末还包括至少一种稀土元素。进一步优选地，所述合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅0.1~18%、铝75~99.79%、锌或锡0.1~6.5%以及稀土元素0.01~0.5%。

优选地，所述S5步骤中，先以30~100rpm的转速慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至120~280rpm快转混合，直至得到表观均匀的混合物。搅拌机先慢转待浆料体形成统一的糊状物再快转，可以减少固体扬尘。所述S5步骤最好在真空搅拌机中进行，其中慢转混合阶段在常压下进行，快转混合阶段在-0.09Mpa下进行。这样可使配方比例接近设计配方。

优选地，所述S5步骤中，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明低印刷湿重的背铝浆料生产方法通过雾化方法向不断搅拌混合的粉末混合料喷洒润湿分散剂溶液，从而使低用量的润湿分散剂均匀润湿铝粉、玻璃粉等表面，改善了铝粉、玻璃粉等的润湿性能，在低印刷湿重下增加了玻璃粉尤其是铝粉的流动性，可以有效地避免低印刷湿重情况下铝苞的产生，使低印刷湿重得以实现。与常规的背铝浆料的生产方法相比，该生产方法可以有效润湿粉料，同时也减少浆料轧制的次数，由常规的5~10次降低到3~4次，提高生产效率。且雾化方法节省了润湿分散剂的用量，效率高。 

二、本发明背铝浆料生产方法中还加入了包括硅、铝及第三金属的合金粉末，该合金粉末可以在达到硅基板与铝粉的共熔温度之前、即该合金的熔点附近流动至硅基板表面，形成铝背场或铝背场的主要部分，以抑制低印刷湿重情况下因硅过度溶解而产生铝苞，进一步消除了铝苞，改善了铝膜的质量。

三、本发明背铝浆料生产方法中采用改性丙烯酸酯嵌段共聚体、长链多元胺酰胺、低分子量不饱和多元羧酸聚合物和改性聚硅氧烷共聚体中的一种作为润湿分散剂，其极性端基与铝粉相亲，非极性主链与溶剂相亲，可以起到良好的润湿分散效果。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂改性丙烯酸酯嵌段共聚体溶于乙醇，制成5%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把60重量份数的铝粉和0.5重量份数的玻璃粉在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以120ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以70rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的10%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上25%的有机粘结剂、12%的流平剂、8%的表面活性剂以及55%的有机溶剂混合，加热至60℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在30℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照60.5：39.5的重量份数比加入到搅拌机中搅拌混合至表观均匀；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例2

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂长链多元胺酰胺溶于乙醇，制成20%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把60重量份数的铝粉和7重量份数的玻璃粉在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以30ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以30rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的30%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上8%的有机粘结剂、2%的流平剂、2%的表面活性剂以及88%的有机溶剂混合，加热至90℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在40℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照67：33的重量份数比加入到搅拌机中，先以30rpm的转速在常压下慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至120rpm快转混合，直至得到表观均匀的混合物；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例3

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂不饱和多元羧酸聚合物溶于乙醇，制成10%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把70重量份数的铝粉和4重量份数的玻璃粉在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以60ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以45rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的20%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上16%的有机粘结剂、8%的流平剂、6%的表面活性剂以及70%的有机溶剂混合，加热至75℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在35℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照70：30的重量份数比加入到真空搅拌机中，先以80rpm的转速在常压下慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至200rpm在-0.09Mpa下快转混合，直至得到表观均匀的混合物，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例4

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂改性聚硅氧烷共聚体溶于乙醇，制成10%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把78重量份数的铝粉、1.5重量份数的玻璃粉和0.5重量份数的合金粉末在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料，其中合金粉末的组成按其重量百分数包括硅18%、铝75%以及锌7%；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以120ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以70rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的30%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上8%的有机粘结剂、2%的流平剂、2%的表面活性剂以及88%的有机溶剂混合，加热至75℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在35℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照80：20的重量份数比加入到真空搅拌机中，先以100rpm的转速在常压下慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至280rpm在-0.09Mpa下快转混合，直至得到表观均匀的混合物，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例5

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂长链多元胺酰胺溶于乙醇，制成12%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把68重量份数的铝粉、5重量份数的玻璃粉和2重量份数的合金粉末在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料，其中合金粉末的组成按其重量百分数包括硅0.8%、铝97.2%以及锌2%；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以30ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以30rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的10%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上17%的有机粘结剂、7%的流平剂、6%的表面活性剂以及70%的有机溶剂混合，加热至90℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在40℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照75：25的重量份数比加入到真空搅拌机中，先以100rpm的转速在常压下慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至280rpm在-0.09Mpa下快转混合，直至得到表观均匀的混合物，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例6

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂长链多元胺酰胺溶于乙醇，制成8%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把78重量份数的铝粉、1.5重量份数的玻璃粉和0.5重量份数的合金粉末在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料，其中合金粉末的组成按其重量百分数包括硅0.1%、铝99.80%以及锡0.1%；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中以30ml/min的喷淋速度喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料以30rpm的搅拌速度不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的10%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%； 

S4. 配制有机载体：将重量上25%的有机粘结剂、12%的流平剂、8%的表面活性剂以及55%的有机溶剂混合，加热至60℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在30℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照80：20的重量份数比加入到真空搅拌机中，先以100rpm的转速在常压下慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至280rpm在-0.09Mpa下快转混合，直至得到表观均匀的混合物，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

实施例7

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其步骤与实施例4相同，除了步骤S2中合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅0.1%、铝99.79%、锌0.1%以及稀土元素0.01%。

实施例8

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其步骤与实施例5相同，除了步骤S2中合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅18%、铝75%、锌6.5%以及稀土元素0.5%。

实施例9

本发明是一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其步骤与实施例6相同，除了步骤S2中合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅2%、铝94.95%、锌3%以及稀土元素0.05%。

比较例1

按照实施例1中的生产方法制备比较浆料，但去除实施例1中的步骤S1和S3，将润湿分散剂与粉末混合料、有机载体直接混合，具体步骤为：

1. 混合固体粉末：把60重量份数的铝粉和0.5重量份数的玻璃粉在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料；

2. 配制有机载体：将重量上25%的有机粘结剂、12%的流平剂、8%的表面活性剂以及55%的有机溶剂混合，加热至60℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在30℃待用；

3. 混合：将预处理后的粉末混合料、有机载体和润湿分散剂改性丙烯酸酯嵌段共聚体按照60.5：39.5：0.3的重量份数比加入到搅拌机中搅拌混合至表观均匀；

4. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3遍，得到背铝浆料。

将上述实施例1~9以及比较例1制成的背铝浆料分别在单晶125硅片上试用后，在200~240℃的温度条件下烘干，在烧结峰值为830℃的条件下烧结，将得到的铝膜进行对比。

发现：印刷增重为0.8±0.1g时，由比较例1制成的背铝浆料烧结得到的铝膜表面出现若干铝苞，而由上述实施例1~9制成的背铝浆料烧结得到的铝膜表面均未发现铝苞；即使印刷增重为0.6±0.1g，由上述实施例4~9制成的背铝浆料烧结得到的铝膜表面也未发现铝苞。

上述各实施方案是对本发明的上述内容作出的进一步说明，但不应理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，包括以下基本步骤：

S1. 配制润湿分散剂溶液：将润湿分散剂溶于乙醇，制成5~20%质量分数的润湿剂分散剂溶液；

S2. 混合固体粉末：把60~78重量份数的铝粉、0.5~7重量份数的玻璃粉和0~5重量份数的合金粉末在搅拌机中混合均匀，得到粉末混合料，其中合金粉末包括硅、铝及第三金属，第三金属的熔点<577℃，合金粉末中硅的重量百分数含量≤18%；

S3. 预处理粉末混合料：将润湿剂分散剂溶液用雾化装置雾化，雾化液进入搅拌机中喷洒在粉末混合料表面，雾化喷洒过程中粉末混合料不断被搅拌，当润湿分散剂溶液的喷洒量达到粉末混合料质量的10~30%后，将粉末混合料于通风环境晾干至含湿量小于1%；

S4. 配制有机载体：将重量上8~25%的有机粘结剂、2~12%的流平剂、2~8%的表面活性剂以及55~88%的有机溶剂混合，加热至60~90℃，搅拌至完全溶解，得到有机载体，并将有机载体保持在30~40℃待用；

S5. 混合：将预处理后的粉末混合料和有机载体按照60.5~80：20~39.5的重量份数比加入到搅拌机中搅拌混合至表观均匀；

S6. 研磨：将搅拌后的混合物用三辊轧机研磨3~4遍，得到背铝浆料。

2.如权利要求1所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S3步骤中，喷淋速度为30~120ml/min，搅拌机的搅拌速度为30~70rpm。

3.如权利要求1所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述第三金属为锌或锡。

4.如权利要求3所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅0.1~18%、铝75~99.80%以及锌或锡0.1~7%。

5.如权利要求3所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述合金粉末还包括至少一种稀土元素。

6.如权利要求5所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述合金粉末的组成按其重量百分数包括：硅0.1~18%、铝75~99.79%、锌或锡0.1~6.5%以及稀土元素0.01~0.5%。

7.如权利要求1至6任意一项所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S5步骤中，先以30~100rpm的转速慢转混合至固体粉末和有机载体形成没有干粉的糊状物，再将转速加快至120~280rpm快转混合，直至得到表观均匀的混合物。

8.如权利要求7所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S5步骤在真空搅拌机中进行，其中慢转混合阶段在常压下进行，快转混合阶段在-0.09Mpa下进行。

9.如权利要求7所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S5步骤中，真空搅拌机内的温度始终保持在30~40℃。

10.如权利要求1所述的低印刷湿重的背铝浆料生产方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述润湿分散剂为改性丙烯酸酯嵌段共聚体、长链多元胺酰胺、不饱和多元羧酸聚合物和改性聚硅氧烷共聚体中的一种。