萬級新能源鋰電池無塵車間裝修設計與施工

前言

伴隨著新能源電動車的迅猛發(fā)展，磷酸鐵鋰儲能電池的要求也展現(xiàn)爆發(fā)式增長。在我國政府機構(gòu)十分重視發(fā)展趨勢充電電池產(chǎn)業(yè)鏈，國家發(fā)改委將鋰電池等納入我國關鍵科技創(chuàng)新項目新項目?，F(xiàn)階段鋰電池的產(chǎn)品研發(fā)與運用，已變?yōu)槟壳暗木劢裹c技術(shù)性。

一、鋰電池廠房生產(chǎn)過程中，對空氣相對濕度規(guī)定很高。

可是在現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，有的制造企業(yè)并沒有做到對應的去濕工作中，沒法確保商品的具體品質(zhì)，減少了公司的經(jīng)濟收益，對公司發(fā)展造成非常不好的危害。因而，為了確保商品制造品質(zhì)。大家分析鋰電領域生產(chǎn)制造工藝流程及對于鋰電池廠房空調(diào)除濕模式系統(tǒng)開發(fā)開展解析和闡述，并指出相對應的設計方法。

1、鋰電關鍵生產(chǎn)制造工藝流程

新能源鋰電池無塵車間三元鋰電池鋰電為例子，其關鍵步驟有合漿、涂布、輥壓、分切、膜切、倒絲機、安裝、干躁、一次注液、化為、二次注液、激光器注漿加固、測漏、玻璃膜、靜放、滴定劑、篩分、控制模塊拼裝、pack組裝等。

2、水份對鋰電特性的危害剖析

危害鋰電特性的原因有很多，例如原材料類型、正負夯實相對密度、水份、涂布面密度及鋰電池電解液使用量等。在其中水份對鋰電池的特性有著極為重要的危害，水份是鋰電池生產(chǎn)過程中要嚴控的主要因素。水份對鋰電池初次充放電容積、內(nèi)電阻、循環(huán)系統(tǒng)特性、薄厚各層面特性危害比較大。含水量高時，充電電池的充放電容積會減少，內(nèi)電阻增大，循環(huán)系統(tǒng)損耗比較嚴重，充電電池的薄厚也會提升。因而，為確保充電電池的特性，在充電電池生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)都必須嚴控水份。

二、新能源鋰電池萬級無塵車間鋰電商品生產(chǎn)工藝流程的條件規(guī)定剖析

以三元鋰電池管理體系鋰電為例子，鋰電典型性生產(chǎn)工藝和工作環(huán)境規(guī)定如下圖2所顯示。

依據(jù)以上加工工藝要求特性，可以大概將鋰電池加工工業(yè)廠房針對空調(diào)機組的環(huán)境濕度要求分成下列三類：

1）新能源鋰電池無塵車間一般環(huán)境濕度要求中央空調(diào)車間，如負級涂布間等屋子，其環(huán)境濕度操縱要求為≤60%，該需求可根據(jù)制冷去濕完成。

2）新能源鋰電池無塵車間低溫干燥要求中央空調(diào)屋子，如正級輥壓間、正極分條間、正級膜切間及其正級二分間等屋子，其環(huán)境濕度操縱要求為≤20%，及其正級涂布間、負級輥壓間、負極分條間、負級膜切間及其負級二分間等屋子，其環(huán)境濕度操縱要求為≤45%，該需求根據(jù)制冷去濕難以完成，因而通常根據(jù)轉(zhuǎn)輪除濕機組解決之后達到應用要求，發(fā)電機組中設定一級轉(zhuǎn)軸。

3）低漏點環(huán)境濕度要求中央空調(diào)屋子，如干躁間、化為間及其注液間等屋子，其環(huán)境濕度操縱要求為漏點≤-50℃，乃至更高一些，該要求目前的一級轉(zhuǎn)輪除濕機組難以達到技術(shù)要求，工程項目中一般設定二級轉(zhuǎn)輪除濕段對屋子氣體開展解決，以達到應用要求。洲上凈化工程設計公司

三、鋰電池加工領域去濕方法的選取和明確

現(xiàn)行標準的氣體去濕方法有很多種多樣，包含制冷去濕，液態(tài)吸收劑去濕，固態(tài)吸收劑去濕，膜除濕等。在具體運用中，單一去濕技術(shù)性難以符合要求，并且從環(huán)保節(jié)能視角考慮到，多種多樣去濕技術(shù)性協(xié)同應用能綜合性多種工藝的優(yōu)點、避開自身不足，在環(huán)保節(jié)能的一起提升去濕的高效率。

現(xiàn)階段，新能源鋰電池無塵車間氣體去濕關鍵有制冷去濕和轉(zhuǎn)輪除濕。在空調(diào)除濕模式系統(tǒng)軟件中，制冷去濕在高溫度環(huán)境濕度的自然環(huán)境且對溫度規(guī)定并不是很嚴苛的前提下，實際效果也是比較好，但在除濕量較為大且工作溫度非常低的條件中，環(huán)境濕度和環(huán)境溫度需要非常高的地區(qū)，選用制冷去濕就難以做到所調(diào)節(jié)的溫度規(guī)定，并會發(fā)生冷疑冷凝水狀況且耗能也是非常大的，由于氣體僅有制冷到含濕量下列（一般是15℃上下）才可以開展去濕，這就要把被加工處理的氣體解決到含濕量下列后開展去濕，解決后的大氣環(huán)境溫度（15℃上下）是非常低的，并無法立即送進房間內(nèi)，由于在超低溫的條件中會讓人身體不適，因此就規(guī)定把處置后的大氣環(huán)境溫度再加溫到身體比較合適的環(huán)境溫度（一般是23℃上下），進而在把被加工處理的氣體先減溫到含濕量開展去濕再加溫加熱到舒服的溫度在耗能耗費上是非常大的。并需要在一些銜接時節(jié)乃至冬天一樣必須打開冷凍機組，目地單單是去濕（對新風系統(tǒng)開展減溫去濕）。而后再根據(jù)后加溫賠償?shù)姆椒?，再次操縱房間內(nèi)的環(huán)境溫度規(guī)定，消耗了大批量的電力能源。而選用轉(zhuǎn)輪除濕機開展去濕，將不會受到氣體漏點危害，且除濕量大。輪家用除濕機是借助固態(tài)除濕劑制成的轉(zhuǎn)軸開展轉(zhuǎn)動去濕的機器設備。新能源鋰電池無塵車間轉(zhuǎn)輪除濕機的關鍵構(gòu)造為一持續(xù)旋轉(zhuǎn)的蜂巢狀干躁轉(zhuǎn)軸，它是家用除濕機消化吸收水份的最重要的構(gòu)件，是由帶有少量金屬鈦的獨特玻纖媒介和活力硅橡膠復合型而成，其蜂巢狀的總體設計不但可以很大程度的粘附除濕劑，提升飽和蒸汽與除濕劑互相了解的面積，提升家用除濕機的工作效能，并且有著很高的抗壓強度，可以有效的適用各類錯綜復雜的辦公環(huán)境。因而，在鋰電領域比較常見的去濕方法為轉(zhuǎn)輪除濕。

1、新能源鋰電池無塵車間廠區(qū)挑選選用轉(zhuǎn)輪除濕機組+尾端高效送風口的中央空調(diào)計劃方案，自然通風設成上起風，側(cè)下次風?？照{(diào)機組風管選用S304不銹鋼板材質(zhì)。

2、新能源鋰電池無塵車間持續(xù)高溫衰老生產(chǎn)車間選用全氣體制冷機組。設定電輔熱或持續(xù)高溫水風機盤管，發(fā)電機組外接電動機，持續(xù)高溫衰老生產(chǎn)車間要防止沿墻體布局，降低墻體平屋面等的制熱量，排架結(jié)構(gòu)要嚴實降低冷氣滲入。自然通風多以分層次排風上送風為主導。

3、新能源鋰電池無塵車間蓄電池充放電生產(chǎn)車間選用全氣體制冷機組，依據(jù)屋子機器設備及其機器設備制熱量做實際設計方案。

空調(diào)機組分離設定的標準除開合乎現(xiàn)行標準國家行業(yè)標準《工業(yè)建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB/T50019和《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》GB/T50472的相關要求外，還合乎以下要求：

1、新能源鋰電池無塵車間干躁房與一般中央空調(diào)屋子分離設定空調(diào)機組；

2、含濕量區(qū)別大的干躁房分離設定空調(diào)機組；

3、有潔凈度規(guī)定的的干躁房與無潔凈度規(guī)定的干躁房分離設定空調(diào)機組；

4、新能源鋰電池無塵車間正級生產(chǎn)線和負級生產(chǎn)線分離設定空調(diào)機組。

新能源鋰電池無塵車間干躁房與四周的室內(nèi)空間維持一定的負壓差，不一樣漏點的干躁房中間的負壓差不小于5Pa，干躁房與一般中央空調(diào)屋子的負壓差不小于5Pa，干躁房與戶外的負壓差超過10Pa。在空調(diào)系統(tǒng)與凈化層面，工業(yè)廠房內(nèi)的氣體潔凈度級別、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度規(guī)定以達到生產(chǎn)工藝流程的需要為前提條件。加工工藝管路層面，因為鋰電池加工全過程必須冷卻循環(huán)水、空氣壓縮、氫氣、真空泵、給水排水、排氣管等，依據(jù)機器設備要求，統(tǒng)計分析總體使用量，明確機器設備型號規(guī)格及安裝部位，依據(jù)生產(chǎn)設備合理布局及需要量布局管路邁向。必須留意的支氣管一部分是因為工業(yè)區(qū)總面積大，管道耗損大，必須考慮到在遠側(cè)提升儲氣瓶及環(huán)管。真空技術(shù)及管道一部分必須區(qū)別鋰電池電解液地區(qū)及一般地區(qū)部分會出現(xiàn)許多亞克力板微自然環(huán)境構(gòu)造，便于節(jié)能減排。

四、新能源鋰電池無塵車間凈化空調(diào)系統(tǒng)

典型性低溫干燥空調(diào)機組設計方案鋰電池加工工業(yè)廠房低溫干燥空調(diào)機組的空調(diào)送風量應按下列數(shù)值中的最高值選擇

1）依據(jù)生產(chǎn)線冷、供熱量測算得到的送排風量。

2）依據(jù)生產(chǎn)線濕負載測算得到的送排風量。

3）為達到生產(chǎn)線潔凈要求測算得到的送排風量。

4）依據(jù)生產(chǎn)線加工工藝排風系統(tǒng)測算得到的送排風量。

5）《鋰離子電池工廠設計標準》GB51377強烈推薦的低溫干燥屋子需要的換風次數(shù)測算得到的送排風量，如表1所顯示。

下列例舉2個經(jīng)典的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組去濕步驟及在焓濕圖上的處理方式開展表明。必須表明的是，本新項目依據(jù)基本建設方鍵入規(guī)定，新風系統(tǒng)戶外測算主要參數(shù)依照最不好狀況t=36℃，φ=80%開展設計方案，此外，本工程無集中化熱原，因而轉(zhuǎn)軸再造熱原均采取電加熱器。

1）新能源鋰電池無塵車間正級極卷庫，該屋子溫濕度記錄要求為：環(huán)境溫度23℃±5℃，空氣濕度≤20%，潔凈度ISO8級，該屋子無加工工藝排風系統(tǒng)要求。依據(jù)負載測算，該空調(diào)機組總送排風量為22400m3/h，新風量為3360m3/h。依據(jù)其加工工藝要求，本空調(diào)機組選用一級轉(zhuǎn)輪除濕機組解決就可以達到應用要求，其制冷機組解決流程表如下圖3所顯示，氣體處理方式焓濕圖如下圖4所顯示，各氣體解決情況點的主要參數(shù)如表2所顯示，轉(zhuǎn)輪除濕機的配備主要參數(shù)如表3所顯示。

2）新能源鋰電池無塵車間干躁間，該屋子溫濕度記錄要求為：環(huán)境溫度23℃±5℃，漏點≤-30℃，潔凈度ISO8級，無加工工藝排風系統(tǒng)。依據(jù)負載測算，該空調(diào)機組總送排風量為15940m3/h，新風量為4980m3/h，依據(jù)其加工工藝要求，本空調(diào)機組選用一級轉(zhuǎn)軸解決難以達到應用要求或應用一級轉(zhuǎn)軸解決性價比高較低，因而該低溫干燥空調(diào)機組選用二級轉(zhuǎn)輪除濕機組，其制冷機組解決流程表如下圖5所顯示，氣體處理方式焓濕圖如下圖6所顯示，各氣體解決情況點的主要參數(shù)如表4所顯示，轉(zhuǎn)輪除濕機的配備主要參數(shù)如表5所顯示。

五、低溫干燥空調(diào)機組環(huán)保節(jié)能剖析

轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)軟件具備可單獨去濕、低溫干燥下仍有優(yōu)良去濕實際效果和將氣體解決到較低漏點的優(yōu)點。除此之外，轉(zhuǎn)輪除濕可與基本空調(diào)機組復合型成轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組，完成溫濕單獨操縱，防止基本空調(diào)機組溫濕聯(lián)控缺點，提升資源利用率，提高被測室內(nèi)空間的室內(nèi)空氣質(zhì)量及精度等優(yōu)異特性，轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組也為此在具體運用中遭受巨大高度重視。可是，轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組構(gòu)造繁瑣、運作成本高、去濕全過程空心溫度升比較大及必須對排風開展制冷等限定，并且輪換去濕存有再造全過程，不一樣的再造方法對空調(diào)機組運作經(jīng)濟發(fā)展特性有重要危害，選用加溫再造則面對著加溫熱原給予及挑選的難點。以本新項目為例子，全部低溫干燥空調(diào)機組再造電加熱器量總輸出功率約為5900kW，全部低溫干燥制冷機組均全年無休運作，每日單是再造電加熱器一項的運轉(zhuǎn)花費就大概為21.36萬余元，運作花費極高。

由于以上緣故，轉(zhuǎn)輪除濕中央空調(diào)及吸咐再造方法得到了諸多專家關心，最近幾年世界各國轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組方式和特性、轉(zhuǎn)輪除濕性能及吸收劑再造方法等領域開展了科學研究。

在鋰電池加工工業(yè)廠房全套生產(chǎn)流程中，有一些加工工藝階段造成很多的設備溫度。在其中最首要的有：

1）涂布工藝流程：將攪拌好的料漿涂敷在正負集液體上，在涂布機內(nèi)根據(jù)高溫烤制干躁除去料漿中的有機溶劑，促使固態(tài)化學物質(zhì)非常好的粘接在板材上，與此同時將持續(xù)高溫有機廢氣排出來戶外。涂布機加溫熱原通常為電加熱器或高溫導熱油等。其排氣管環(huán)境溫度可達約100℃。

2）滴定劑化為工藝流程：在化為柜或滴定劑柜對充電電池體開展蓄電池充放電檢測的生產(chǎn)流程。機器設備排風系統(tǒng)環(huán)境溫度約50℃~60℃。當選用風冷式空氣壓縮機做為空氣壓縮氣動閥門時，空氣壓縮機的排氣管環(huán)境溫度超過70℃~80℃。

因而，在以后的中央空調(diào)系統(tǒng)設計中，可運用工藝技術(shù)不斷造成的設備溫度，減少轉(zhuǎn)輪除濕制冷機組再造加溫用電量。減少鋰電池加工工業(yè)廠房中很多轉(zhuǎn)輪除濕機組的運作耗能。
 

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