CN218526478U - 一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池硅片生产设备技术领域，涉及一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀。针对现有技术中用于用于消除电池硅片表面静电的风刀为固定式，硅片接受的离子风不均匀，硅片边缘存在吹风盲区，边缘的风呈凌乱的状态，导致正负离子相互碰撞提前中和，消除静电的效果差，造成硅片不能完全分开，出现吸盘印、隐裂或双片等不良品率高的技术问题，本方案提供了一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀：包括设置在支架上的风刀，所述支架一端连接升降装置，另一端向下倾斜，使风刀的倾斜方向与水平面之间呈锐角。可使电池硅片表面静电清除干净，硅片分离率提高，且对硅片损害小，碎片率降低。

Description

一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀

技术领域

本实用新型属于电池硅片生产设备技术领域，具体地，涉及一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀。

背景技术

风刀在工业领域中存在大量吹风除水或吹风除尘等应用，如吹除钢板，铝合金型材等平面上的灰尘、水分，以及传送带清理等。在有压缩空气供应的条件下，风刀可完美的满足这些应用。风刀是可以采用涡流风机或高压离心风机驱动(代替高能耗的压缩空气)，它使用不同的风机与风刀配合，可及时把物体表面的尘屑及水分吹干。除了具有吹干水分的作用，将风刀和去静电装置结合，可用于太阳能电池硅片生产领域，电池硅片表面静电的去除工序。使硅片分开，避免造成吸盘印、隐裂或双片等不良品的出现。

但传统的风刀大多都是固定式的，如图1所示，风向始终固定在一个区域，呈中心向硅片边缘扩散的趋势。硅片接受的离子风不均匀，且角落上有盲区。边缘的风呈凌乱的状态，会导致很多正负离子相互碰撞，提前中和，失去消除静电的效果，不能很好的消除掉硅片上的静电。中国发明专利申请公布号CN113532090A，申请日为2020年04月17日，名称为：一种风刀及太阳能电池湿法处理设备，公开的风刀包括第一壳体和第二壳体，第一壳体与第二壳体的开口端连接；第一壳体具有第一腔体，第一壳体表面设置有进风口，进风口与第一腔体连通；第一腔体中部的高度大于第一腔体两端的高度；第二壳体包括第一表面；第二壳体具有第二腔体，第二腔体与第一腔体连通；第一表面上设置有多个排风通道，排风通道与第二腔体连通，排风通道的延伸方向与第一表面垂直设置，每个排风通道与第二壳体长度方向之间的夹角相等。可见，该风刀由每个排风通道吹出的气体的速度趋于相等，且气体吹出的角度相同，使风刀出风均匀，在一定程度上优化了出风的方向以及在硅片上的压力分布，提高吹干效果的同时降低碎片率，但该方案的风刀制备方式复杂，提高了成本，且没有解决硅片在垂直方向上风力分布不均的技术问题。

现有技术中有移动式的风刀，如中国实用新型专利授权公告号CN202853306U，申请日为2012年08月08日，名称为：硅片表面吹干装置，公开的装置将带有吹风孔的风刀上连接在驱动机构上，可使风刀左右移动，用于硅片表面的吹干。但该装置不能调节角度，且主要用于太阳能电池片生产工艺中清洗和湿刻工序，保证硅片流入下道工序时是干燥的。若将其应用于电池硅片静电去除工序的场景，平行于石英舟水平移动风刀起不到本质的改变，反而容易吹碎硅片。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中用于用于消除电池硅片表面静电的风刀为固定式，硅片接受的离子风不均匀，硅片边缘存在吹风盲区，边缘的风呈凌乱的状态，导致正负离子相互碰撞提前中和，消除静电的效果差，造成硅片不能完全分开，出现吸盘印、隐裂或双片等不良品率高的技术问题，本方案提供了一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，可使电池硅片表面静电清除干净，硅片分离率提高，且对硅片损害小，碎片率降低。

2.技术方案

为达到上述目的，提供的技术方案为：

本实用新型的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，包括风刀，所述风刀设置在支架上；还包括升降装置，所述支架一端连接所述升降装置，另一端向下倾斜，所述风刀的倾斜方向与水平面之间呈锐角。

进一步地，所述锐角为10～45°。

当锐角角度为10～45°时，消除静电的效果好且硅片完整性好。倾斜角度小于10°不利于吹掉整形齿上面的碎片，因为整形齿的固定底板会挡住风力。倾斜角度大于45°不利于硅片均匀接受离子风，因为硅片一般长度在210mm左右，倾斜角太大会使风刀移动的距离更长才能完全吹到硅片整体。

进一步地，所述升降装置包括丝杠和伺服电机；所述丝杠一端连接所述支架一端，所述丝杠另一端和所述伺服电机对应螺纹配合。

进一步地，所述丝杠的行程为250～350mm。

进一步地，所述丝杠的行程为300mm。

离子风中的正负离子应尽量在到达硅片缝隙里面前避免相互中和，风刀应尽可能的少移动距离，而又能达到吹到整片硅片的作用，当移动距离为250～350mm时，效果最佳。

进一步地，还包括顶齿，所述顶齿通过提升机构连接在底座上；所述顶齿上设有硅片；所述伺服电机设置在底座上；所述硅片靠近所述风刀的一侧边和所述风刀出风口的水平距离为25～35cm。

进一步地，所述硅片靠近所述风刀的一侧边和所述风刀出风口的水平距离为30cm。

进一步地，所述风刀出风口的缝隙需≤0.5mm。

0.5mm以下的出风口缝隙保证了吹出的风像幕布一样强劲有力，带动周围的空气往中间涌动，风刀进气口从两侧进入。还可连接可调气嘴，用于调节风力的大小。

进一步地，还包括设置在所述风刀出风口处，安装在所述支架上的离子棒。

进一步地，所述硅片的尺寸为210*210*0.15mm。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，包括设置在支架上的风刀，所述支架一端连接升降装置，另一端向下倾斜，使风刀的倾斜方向与水平面之间呈锐角。光伏行业的硅片很薄易碎，从空气动力学出发，经受不住很大的风力，为了能更好的消除硅片上的静电，本实用新型通过改变离子风的风向和往复运动的方式来达到，吹向硅片的离子风均匀柔和的同时，有效去除硅片表面的静电，且保持硅片完整率。本实用新型移动式风刀相对于现有技术的固定式风刀，达到了硅片表面98％的离子去静电面积，且有效降低15％左右的碎片率。倾斜吹扫可以有效清理整形齿上的碎片，降低了因硅片插到碎片上造成的二次硅片损坏，提升了光伏电池硅片生产的良品率。

附图说明

图1为现有技术风刀结构示意图；

图2为实施例1中一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀结构示意图。

图中：

1、风刀；2、支架；3、丝杠；4、伺服电机；5、离子棒；6、硅片；7、伸缩气缸；8、第一整形齿；9、第二整形齿；10、顶齿；11、底座；12、提升机构；13、固定杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，如图2所示，

包括风刀1，所述风刀1设置在支架2上。本实施例的支架2为平板形态，所述风刀1安装在平板的一面。

还包括升降装置，本实施例的升降装置包括丝杠3和伺服电机4；所述丝杠3一端连接所述支架2一端，所述丝杠3另一端和所述伺服电机4对应螺纹配合。使用状态中，伺服电机4使丝杠3上下运动，丝杠3通过支架2带动风刀2上下移动，使得吹向硅片6的风能上下往复运动，本实施所述丝杠3的行程为250mm，基本能覆盖硅片6一侧边上下的间距，本实施例硅片6的尺寸为210*210*0.15mm。离子风中的正负离子在到达硅片6缝隙里面前中和量低，而又能达到吹到整片硅片的作用。

所述支架2一端向下倾斜，使所述风刀1的倾斜方向与水平面之间呈锐角，本实施例锐角为10°。若倾斜角度小于10°，整形齿的固定底板会挡住风力，不利于吹掉整形齿上面的碎片。

还包括顶齿10，所述顶齿10通过提升机构12连接在底座11上；所述顶齿10上设有硅片6；所述伺服电机4设置在底座11上；所述硅片6靠近所述风刀1的一侧边和所述风刀1出风口的水平距离为25cm。在风刀1开始工作前，第一整形齿8和第二整形齿9通过连接在整形尺上的伸缩气缸7，完成对硅片6的夹持，并将硅片6固定在顶齿10上，通过提升机构12将硅片6提升到合适的高度，硅片6放置在可上下移动的顶齿10上，两侧有整形机构带动整形齿夹紧硅片达到整齐的作用，进入下个步骤。

所述风刀1出风口的缝隙为0.5mm。本实施例的出风口连接可调气嘴，用于调节风力的大小，0.5mm以下的出风口缝隙保证了吹出的风像幕布一样强劲有力，带动周围的空气往中间涌动，风刀进气口从两侧进入。还包括设置在所述风刀1出风口处，安装在所述支架2上的离子棒5。离子棒5通过高压把电离出的正负离子吹出风刀1出风口，风刀1将离子风吹到硅片6区域，离子风可以有效消除硅片6间的静电。

本实施例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.001％，出现碎片的概率为0.004％。

实施例2

本实施例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，基本同实施例1，所不同的是，所述锐角为45°，所述丝杠3的行程为350mm，所述硅片6靠近所述风刀1的一侧边和所述风刀1出风口的水平距离为35cm。

本实施例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.003％，出现碎片的概率为0.001％。

实施例3

本实施例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，基本同实施例1，所不同的是，所述锐角为30°，所述丝杠3的行程为300mm，所述硅片6靠近所述风刀1的一侧边和所述风刀1出风口的水平距离为30cm。

本实施例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.001％，出现碎片的概率为0.001％。

对比例1

本对比例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，如图1所示，基本同实施例3，风刀1设置于支架2上，所不同的是，支架2不连接丝杠3，也未采用伺服电机4，而是连接在固定杆13上，固定杆13设置在底座11上，风刀与水平面所成角度为0°。

本对比例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.001％，出现碎片的概率为0.005％。

对比例2

本对比例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，如图1所示，基本同实施例3，风刀1设置于支架2上，所不同的是，支架2不连接丝杠3，也未采用伺服电机4，而是连接在固定杆13上，固定杆13设置在底座11上，风刀与水平面所成角度为5°。

本对比例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.001％，出现碎片的概率为0.0045％。

对比例3

本对比例的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，如图1所示，基本同实施例3，风刀1设置于支架2上，所不同的是，支架2不连接丝杠3，也未采用伺服电机4，而是连接在固定杆13上，固定杆13设置在底座11上，风刀与水平面所成角度为50°。

本对比例制备得到的电池硅片，出现双片的概率为0.004％，出现碎片的概率为0.001％。

实施例和对比例制备的硅片结果汇总比较如表1所示：

表1

由实施例和对比例可知：实施例3为最佳实施例，对比例1为现有技术，对比例2和3的倾斜角度过大或过小，均未实现很好的效果。本实用新型移动式风刀通过向下倾斜角，可以使风向和硅片形成切角，减小风进入硅片间隙时的阻力，不容易吹坏硅片。通过上下往复运动，可以使离子风均匀的吹到硅片的所有区域，更有效的消除硅片间产生的静电。通过这种方式吹扫硅片，也可以吹扫到整形齿上面的硅片残渣。使工作区域更干净，不容易造成二次碎片。

Claims (10)

1.一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，包括风刀(1)，其特征在于：所述风刀(1)设置在支架(2)上；还包括升降装置，所述支架(2)一端连接所述升降装置，另一端向下倾斜，所述风刀(1)的倾斜方向与水平面之间呈锐角。

2.根据权利要求1所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述锐角为10～45°。

3.根据权利要求1所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述升降装置包括丝杠(3)和伺服电机(4)；所述丝杠(3)一端连接所述支架(2)一端，所述丝杠(3)另一端和所述伺服电机(4)对应螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述丝杠(3)的行程为250～350mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述丝杠(3)的行程为300mm。

6.根据权利要求3所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：还包括顶齿(10)，所述顶齿(10)通过提升机构(12)连接在底座(11)上；所述顶齿(10)上设有硅片(6)；所述伺服电机(4)设置在底座(11)上；所述硅片(6)靠近所述风刀(1)的一侧边和所述风刀(1)出风口的水平距离为25～35cm。

7.根据权利要求6所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述硅片(6)靠近所述风刀(1)的一侧边和所述风刀(1)出风口的水平距离为30cm。

8.根据权利要求3所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀结构，其特征在于：所述风刀(1)出风口的缝隙需≤0.5mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：还包括设置在所述风刀(1)出风口处，安装在所述支架(2)上的离子棒(5)。

10.根据权利要求9所述的一种用于消除电池硅片表面静电的移动式风刀，其特征在于：所述硅片(6)的尺寸为210*210*0.15mm。

Images