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锂电池无尘平台洁净平台设计与登录方案

发表时间:2018-03-31 15:22:51浏览量:

随着我国新能源经济的发展,锂电池被广泛应用于数码电子产品、电动汽车、工业储能等领域。近年来随着新能源电动汽车市场的爆发和迅猛发展,带动着动力电池生产企业的迅速发展,同时也带动着对锂电池洁净平台的建设需求。较多企业新涉足此行业,但是对锂电池平台建设停留在原始阶段,因技术问题害怕出问题而简单的提高建设要求,最终导致登录过程经常出现边建边拆边改的情况,造成投资的浪费。为使相关投资企业了解锂电洁净平台的基本建设需求,避免盲目投资,中建南方为大家做提供一套简单的锂电池平台设计与登录方案。 



锂电池生产平台抗震设防分类应符合现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB/T 20223的有关规定,抗震设防类别不应低于标准设防类;结构的抗震措施及抗震构造措施应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB/T 50011的有关规定。 

锂电池平台结构的荷载作用效应及作用组合应根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB/T 50153、《建筑结构荷载规范》GB/T 50009、《钢结构设计规范》GB/T 50017、《混凝土结构设计规范》GB/T 50666、《建筑抗震设计规范》GB/T 50011等确定。 

一、平台结构 

平台分自建平台和租赁平台,因锂电洁净平台整体建筑面积大,比较难找到合适平台租赁,大多数企业选择自建平台。自建平台又分为混凝土框架结构及钢结构,各有优劣。混凝土框架结构土建登录周期长,投资预算高,使用周期长,适合做长远发展的大中型企业;钢结构平台登录周期短,投资预算低,使用周期短,适合需要迅速发展的中小型企业。
以上不管何种结构平台,均不宜建多层平台,且均需充分考虑地基承重、楼面沉重、设备房大小、平台消防等级等。设备房及辅助用房建议统一设置在某一侧或某个集中区域。
二、消防
由于锂材料的特殊化学性,又需满足消防验收要求,在节约投资的情况下也也需要充分考虑到危险的防范,此部分需特别注意。一般平台为丙类平台,消防涵盖排烟、喷淋、报警、应急照明等。注液区、电解液存放区、高温房等危险性较高区域,需单独隔离防火分区,各类设备考虑防爆及耐腐蚀要求等。 

锂离子电池生产平台环境温湿度控制及配套设备 

工种 











配料 



匀浆区 



打胶区 



温度 



≤30℃ 



温度 



26±5℃ 



湿度 



≤45% RH 



湿度 



≤40% RH 



粉尘度 



≤25000个/立方英尺 



粉尘度 



≤25000个/立方英尺 



涂布 



涂布头 



涂布区 



温度 



24±6℃ 



温度 



≤35℃ 



湿度 



≤2% RH 



湿度 



≤45%RH 



露点 



≤-28℃ 



粉尘度 



小于100万级 



制片 



平台环境 







温度 



≤35℃ 



粉尘度 



小于100万级 



湿度 



≤45%RH 











组装平台 



平台环境 







温度 



25±5℃ 











湿度 



≤35% RH 











注液封口 



手套箱 



平台环境 



温度 



18~25℃ 



温度 



25±5℃ 



湿度 



≤1% RH 



湿度 



≤35% RH 



露点 



≤-35℃ 











化成 



常温状态 



分容、检测 



温度 



20±2℃ 











湿度 



RH45%~75% 











三、内装
隔墙布局需综合消防逃生、人流物流通道、生产设备的摆放等多方面因素。生产设备由于生产材料的不同(如三元锂、磷酸铁锂等)及设备自动化程度或厂家的不同,尺寸规格有较大出入。建设单位需在确定产品、生产设备后再结合考虑整体布局,有出入再做调整。
由于存在高温和低湿度环境的特殊性,隔墙、天花、门窗的选择都需要注意。高温房一般为单独隔离分区,围护采用岩棉板材质,门体采用防火门。低湿度区域围护采用隔墙岩棉板,天花玻镁岩棉板,门体采用成型密闭门,玻璃采用双层真空玻璃窗。地面普通环氧树脂地面即可,涂布烤箱段无太阳3等级要求,普通固化地面即可,搅拌和辊压区域有较多重型设备,可以考虑不锈钢花纹板地面。
四、空调
锂电洁净平台一般厂区面积大,制冷总负荷大,需综合计算全区域的总冷负荷,确定制冷主机冷量及注册位置,考虑节能的需求,制冷主机尽量集中在冷冻站,并充分考虑后期扩建连通预留管路阀门,再通过冷冻水管分区输送冷源。北方省份还需考虑冬季防冻措施。
锂电洁净平台与其它行业的最大不同是对湿度控制要求较高,除湿机组是保障环境露点的核心设备。除湿机组的选择,平台围护的密闭性,风管的密闭性,人员数量,平台的管控都需综合考虑。
除湿机组尽量选择市场知名度较高的品牌,平台隔墙天花严格登录工艺,门窗采用定制成型密闭型,风管采用角铁法兰,注液等低湿度区域采用不锈钢风管。
空调部分的控制建议采用PLC控制,为便于操作使用整合注册于各空调控制柜上。有投资预算的企业还可以采用中央控制,集中监视。
五、工艺管道
锂电池生产过程需要冷却水、压缩空气、氮气、真空、给排水、排气等。根据设备需求,统计整体用量,确定设备型号及注册位置,根据生产设备布局及需求量布置管道走向。
需要注意的气管部分是由于厂区面积大,管路损耗大,需要考虑在远端增加储气罐及环管。真空设备及管路部分需要区分电解液区域及普通区域。
六、电气 

锂电洁净平台生产设备及空调等辅助设备较多,用电功率大。电房布置及变压器大小选择需考虑整体用电负荷。供电分区、桥架走向、分级控制等为便于后期维护使用及用电安全需综合考虑。
电柜断路器及电缆建议使用市场知名度较高的品牌,电线电缆均采用阻燃型,穿线管采用镀锌线管。照明部分建议采用LED光源,平台部分照度控制在250Lux至300Lux左右照度,仓库及设备房100Lux左右照度,应急照明按消防规范及房间布局注册,并考虑其它检修照明及检修插座等。
七、总结
由于电池生产环境要求的严苛,需充分考虑设计的完整和合理性、登录工艺的严格管控、节能、生产工艺及投资预算,兼顾平衡,确保锂电洁净平台的顺利建设投产。锂电池生产注重的要求为温湿度要求,基本湿度低于4%。环境一般以密闭空间,温度一般以一般空调为主,但湿度有特别要求。较少做洁净室要求,一般只在除湿空调箱内加设亚高效,生产环境应不产尘,无其它污染源。锂电池注液是要求的湿度就是1%,湿度大电池容易爆炸,温度也就是室温22。因此做电池无尘平台洁净平台是一定要充分做好前期登录组织方案,并根据要求做登录工作。
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