鋰電池無塵車間裝修設計
電池對生產環境的要求是尤其嚴苛的,特別是現在,從降低成本,綠色節能以及與生產工藝相結合的通盤考慮出發,進而考慮實用和后期生產線的改變等系列需求。所以在電池生產的上、中、下游各個行業生產階段中廠房建設都是較為關鍵的環節。設計,施工發生偏差將使企業整體遭受不可估量的損失。
鋰離子電池在生產過程中(實驗階段同理)對濕度要求非常高,水分超標或粗化控制,會對電解液產生不良影響。這就是電池車間設計裝修中更為關鍵的一項控制內容——溫度和濕度控制。維持適宜的恒定溫濕度和干燥通風靠暖通工程系統的除濕凈化解決。
1.對于需要低露點濕度的房間,例如電池拆解室、干燥室和注液室等,濕度的控制要求是露點不超過-30°C,甚至可能更高,設計中都將使用設二級輪的除濕機,以適應野外不同地區的露點控制要求。
其控制原理是:新風經過前表冷處理進入第一級轉輪的處理區,氣流中水分子在轉輪內部被吸濕劑所吸附,烘干氣流經中表冷器進入第二級轉輪,經過再次的干燥處理后,空氣通過后表冷器(后加熱)被調節到所需的溫度,并被輸送到工作環境中。這樣循環往復,終于實現控濕控溫。
2.對于濕度需求較低的空調房間,例如取樣間、極耳膠合漿間、正極模切間等,其濕度控制的要求是≤20%,以及負極輥切間、在負極激光模切間等特定房間內,濕度控制的需求通常不超過45%。由于這一需求在冷卻除濕過程中難以滿足,因此通常需要通過轉輪除濕機組進行后續處理,以滿足實際使用需求,該機組還特別設置了一級轉輪除濕段。
3.對于一般濕度需求的空調房間,如原材料存儲室、物料儲藏室、銅和鋁箔的拆箱區域等,其濕度控制要求是≤60%,可以通過冷卻和除濕的方式來實現。
不管是電池性能測試實驗室,還是電池中試車間和商業化車間,想要滿足設定的鋰電池試驗/制造環境要求,有賴于良好的規劃設計和周密的建設。通常西遞項目團隊都會引導甲方整理出合適的使用需求,并確認各功能室和輔助間的面積,溫濕度,潔凈度,設備尺寸和功率。此類凈化場所各專業均有相應規范要求,具體落地方案上我們并不推薦完全生搬硬套的方案,多數客戶想以很少的資金去做較多事情,受到預算約束的影響,采取更大限度的節能措施,以減少能源消耗并支持后續的運營維護。在這篇文章中,我們選擇了一些專業來淺談一下:
空調和壓差系統:
1.從節能角度看,廠區辦公,試驗及其他輔助用房的空調和干燥間的空調是單獨設計的,具有潔凈度條件的干燥房和不具有潔凈度的干燥房采用單獨設計的空調更為適宜。露點溫度相差較大的干燥房,同樣要單獨設計空調。普通區可選用多聯機空調,也可采用風機盤管系統。
2、正極生產車間與負極生產車間單獨進行空調設計。
3、在產塵量較大的研發車間要設計單獨空調和粉塵處理裝置。
4、不同露點干燥房間靜壓差應不低于5Pa;干燥房和普通空調房間靜壓差應不低于5Pa;與戶外靜壓差宜在10Pa以上。
5、按照《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》規定冷水機組的選擇應適應廠房在不同生產能力下空調的變化要求;在使用電動壓縮式冷水機組的空調負荷變化很大的情況下,宜選用變頻調速式冷水機組。
通排風系統:
1、在沒有溫度和濕度規定的原料、輔料倉庫及其他地區建立機械全面通風系統。
2.在電解液的暫存和注液之間,應當構建一個事故通風系統,并確保事故通風的換氣頻率不低于12次/h。
3.氮甲基吡咯烷酮(NMP)的通風系統應當遵循防爆系統的設計原則。
4、對濕度≤高的地區,風管要求304不銹鋼滿焊確保管道密閉性。
靜電系統:
1、天花,地面,墻面材料都選用吸音,隔熱,防靜電效果好。地面選擇防靜電地板,或者防靜電環氧地坪;墻壁可以選用如防靜電彩鋼板或防靜電涂層這樣的材質;天花板可選擇防靜電礦棉板或者防靜電鋁扣板之類的材質。
2、接地系統:接地干線宜選用銅質材料,截面積要滿足靜電防護規范要求。接地支線宜使用多股銅芯軟線以保證連接的可靠性。連接時需注意接地電阻,保證接地電阻滿足規范要求。靜電接地樁布置于車間外部,埋置于地下較深的地方,應保證接地完好。
3、鋰電池車間的溫度和濕度前文同樣提到了對空氣中溫度和濕度的控制也是靜電防控過程中非常重要的一個環節。
電池類廠房在冬夏兩季都既需冷源又需熱源,耗能很大。圍繞著降低生產成本這一關鍵詞,節能設計和施工水平均為節能核心要素。比如企業總在講降低成本,怎么減少鋰電池烘干生產成本呢?我們做產能布局及投資規劃時,可依據自身產能合理布局,如我們設計師和客戶工藝師全面論證,以規范標準為前提,干燥房面積盡可能小,從而使通風系統,工藝管道及其他專業工程量均有所降低;再就是能源的選擇問題,冷熱源系統的初投資設計又是耗能問題的關鍵;此外,施工水平是關鍵。以除濕機組使用的回風管為例,在我們的專業術語中,它也被稱為負壓管路。在施工過程中,如果密封不良,會導致除濕機組的運行成本增加超過10%,回風漏風大于系統設計余量且送風露點不滿足工藝設計。因此,電池廠房在設計和建造時對技術水平的依賴性很強,策劃,設計,采購和建造一環扣一環,專業的潔凈工程總包單位更適合于建設服務。
鋰電池無塵車間裝修設計
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