中空板在電池片包裝行業中的應用
來源：東莞市橫瀝鎮潤鵬中空板包裝制品廠
發布日期：2019-11-21 10:37:14
太陽是一個巨大的能源，它以光輻射的形式每秒向太空發射約3.8×10 20 MJ的能量，有22億分之一投射到地球上。太陽能電池片通過光電效應可以直接把光能轉化成電能，但其材料是脆性的，在運輸過程中遇到顛簸、沖擊及振動，加之野蠻裝卸，電池片的破片率相當高，在光伏行業里太陽能電池片的破片率是衡量一個企業技術水平的重要指標 ，而另一個重要指標則是包裝材料對于產品的防氧化性。隨著技術的不斷發展，包裝材料的不斷推陳出新，此時就需要不斷更新原有的包裝方案。文中以太陽能電池片的運輸包裝為研究對象，采用當前使用的瓦楞紙盒包裝與中空板周轉箱包裝對比，探討中空板周轉箱對于電池片包裝的實用性。
中空板是聚丙烯原料摻和聚乙烯原料經過中空板生產線擠出成型，板材的截面為格子形狀（見圖1），因此也叫格子中空板。因其材料的特殊性決定了它具有無毒、無污染、耐腐蝕、防水、防震的性能，同時，一些工廠可根據不同的要求摻和不同性能的母料，使其成為具有更高性能的中空板。例如，當其摻和阻燃母料而成為阻燃中空板，可應用于防火要求高的領域。中空板作為一種新型的環保包裝材料，在使用過程中不會產生灰塵，且使用壽命長。
2 電池片的運輸包裝設計
2.1 電池片的產品信息電池片一般分為單晶硅、多晶硅和非晶硅等 3種。單晶硅太陽能電池是當前開發得最快的一種太陽能電池，見圖2，其表面為深藍色硅片，采用絲網印刷法，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線。電池片的尺寸為165 mm×165 mm，厚度為0.03 mm，包裝主要要求為防氧化、防靜電、防刮傷、防震動、防沖擊，且產品不能承受自重。
考慮到電池片薄且脆的特點，在選擇臥式包裝形式時，根據已有電池片的尺寸，采用一片式結構來設計中空板周轉箱，見圖3。將電池片平放在中空板周轉箱內，這種方式使得電池片與中空板周轉箱的接觸面積增大，從而提高其包裝的緩沖性能。由于中空板周轉箱本身的尺寸較小，為了對整個包裝件起到支撐作用，則選擇厚度為3 mm的中空板作為包裝盒的包裝材料較為合適。
針對于電池片包裝要求的特殊性，對比瓦楞紙盒，將通過以下幾點說明中空板周轉箱的適用性。
1）破片率。電池片的破片率是衡量一個包裝技術水平的重要指標 ，因此，在某光伏企業工廠進行實地實驗。以一整托電池片為試驗單位（1托即一整個托盤的包裝產品，采用2×2×3的堆碼方式，則1托可放12箱，一箱里面裝12盒電池片，一盒里面有100片電池片），分別使用瓦楞紙盒包裝和中空板周轉箱包裝，即1托瓦楞紙包裝的電池片和1托中空板包裝的電池片。通過卡車的物流運輸方式，從陜西運往上海，再從上海運回陜西，整個物流時間約為4 d。運回之后，開箱檢查發現，一整托瓦楞紙盒包裝的電池片有21片為破損片，其破片率為0.1458%；一整托中空板周轉箱包裝的電池片只有4片為破損片，破片率為0.0277%。雖然以上 2 種方案均達到企業要求的破片率應低于0.4%的標準，但對比破片率，中空板包裝盒更適合于電池片的包裝 。
2）防氧化性。最常見的氧化主要是因為空氣和水，而對于電池片的包裝而言，水和空氣是最需要隔絕的。中國作為一個太陽能制造大國，電池片必然是需要出口，以出口南非為例，為了節省運輸成本，一般會選擇船舶運輸，在海上的環境條件一般都是極其惡劣的，眾多的不可控因素使得海上運輸對包裝的要求特別高，然而，瓦楞紙遇水之后會變形，它的抗壓性能和抗氧化性則會降低很多，而且復原性很差。相比較瓦楞紙盒而言，中空板周轉箱因為其材質較輕、防水的特性，更能適合這些惡劣環境。
3）防靜電。因為中空板材料本身不能防靜電，只能采用增加防靜電泡沫的方式來盡量避免靜電對光伏產品的影響，新舊2種方案里均采用增加XPE泡沫的方法，XPE不僅可以防止靜電，而且還能起到緩沖作用，從而保護產品。XPE泡沫即為聚乙烯泡沫，由于含有抗靜電劑，因而廣泛應用于汽車、航海、建筑等對靜電敏感的易碎產品中。
4）成本分析。經過市場價格分析，得到了一個180 mm×180 mm×50 mm的瓦楞紙盒的成本為1.72元左右，一般使用1~2次即報廢，每次使用成本約為0.86元/次。相同尺寸的中空板周轉箱需要3.2元，但因為中空板的使用壽命較長，一般為瓦楞紙板壽命的4~10倍，因此，當中空板使用4次以上，則每次成本為0.8元，比瓦楞紙盒成本省6.98%，若使用10次以上，則每次成本為0.32元，比瓦楞紙盒成本省62.79%。由此可知，相較于瓦楞紙盒而言，對于某些長期往來客戶，一般采用中空板較為節省成本，而對于一次性客戶，這樣瓦楞紙盒更為節約成本。
中空板作為一種新型的環保包裝材料，與目前應用比較廣泛的瓦楞紙盒比較，其在電池片包裝的破片率、防氧化性等方面，有著突出的優勢。就成本分析而言，中空板周轉箱的價格略高于瓦楞紙盒，然而作為可多次回收材料，考慮到物流價格和重復使用次數，中空板周轉箱也是更加適合電池片的包裝。同時，中空板周轉箱可生產出不同的顏色，相較于瓦楞紙盒包裝顏色的單一性，更適應時代的選擇.
