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锂电池洁净厂房装修设计与建设特点及要求_磊建净化

发布者:磊建净化

发布时间:2022-10-24

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  近年来,随着新能源电动汽车行业兴起,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厂房装修建设需求。对于锂电池洁净厂房装修或者改建,前期必须做好车间设计,因为锂电池的生产需要一个洁净的车间环境,对环境露点温湿度要求非常高,且因为其化学成分特殊性,在装修和产品生产、储存过程中要格外注意消防系统的设计。下面为大家介绍锂电池洁净厂房装修设计与建设特点及要求。

锂电池洁净厂房装修设计与建设_磊建净化

  一、锂电池洁净厂房装修设计与建设特点


  锂电池厂厂房装修设计主要体现在六方面,即:人员与物料布局、确定清洁度等级、做好消防设计、确定空间压力差、确定空间空气平衡、确定机械系统布局。

  1、人员与物料布局:

  锂电池厂内的污染源就是人员与物料,因此在洁净厂房装修与车间设计前必须做好相关布局。具体来说,关键在于人员出入门和通道隔离,核心区域只能单一访问,不能再通向其他区域。还要评估物料进出路线和容器,材料过程隔离,以免交叉污染。

  2、确定清洁度等级:

  锂电池厂的洁净度等级有千级、万级、十万级与百万级,洁净度等级越高,那么建造、维护和能源成本也越大,所以在车间设计时首先就要确定清洁度等级。此外,两个相连车间的洁净度等级不能超过两个数量级。

  3、做好消防设计:

  锂电池厂与其他可燃物不同,由于电池本身特殊的物理化学构成,锂电池生产原料着火后会发生剧烈的化学反应,产生巨大热量,这对消防口至是很大的挑战,必须针对NMP和电解液这类具有火灾危险性的原材料贮存库、半成品存放间、成品存放间重点做消防系统设计。

  4、确定空间压力差:

  怎样防止外部污染源进入锂电池厂车间,必须把车间内的空气压力控制在合理范围才行。而经过临床实验得知,相连车间的压差在0.03-0.05为宜。注意,压差与能量成本成正比,且压差越高就越难控制。确定空间空气平衡锂电池厂各个车间内的空气必须处在平衡的状态,这里说的平衡主要指气流进入空间(供给、渗透)与气流离开空间(排气、过滤、回流)的相等。

  5、确定机械系统布局:

  诸多因素都会影响锂电池厂的机械系统布局,举例来说,如锂电池厂所处地域的气候条件,洁净厂房的建筑结构与空间大小,清洁度等级与能源成本,还有总的装修预算等。所以在锂电池厂洁净厂房装修前,设计师要根据这些变量来确定机械系统的布局。

锂电池洁净厂房装修设计与建设特点及要求_磊建净化

  二、锂电池洁净厂房装修设计与建设要求


  1、洁净厂房结构

  厂房分自建厂房和租赁厂房,因锂电洁净厂房整体建筑面积大,比较难找到合适的厂房租赁,所以大多数企业会选择自建厂房。

  自建厂房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施工周期长,投资预算高,使用年限久,适合做长远发展的大中型企业,钢结构厂房施工周期短,投资预算低,使用年限短,适合需要快速发展的中小型企业。

  无论哪种结构的厂房,都不宜建多层厂房,且均需充分考虑地基承重、设备房大小、消防等。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。


  2、空调

  锂电洁净厂房一般厂区面积大,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安装位置,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,北方地区还应考虑到冬季防冻举措。

  锂电洁净厂房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,车间围护的密闭性,风管的密闭性,人员数量,车间的管控都需要综合考虑。除湿机组尽量选择市场知名度较高的品牌,车间隔墙天花要严格施工工艺,采用定制成型的密闭型门窗,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安装于各空调控制柜上。

  有投资预算的企业还可以采用中央控制,集中管控。


  3、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,天花使用玻镁岩棉板,门体采用成型密闭门,玻璃采用双层真空玻璃窗。


  4、工艺管道

  锂电池生产过程需要冷却水、压缩空气、氮气、排水、排气等。根据设备需求,统计整体用量,确定设备型号及安装位置,根据生产设备布局及需求量布置管道走向。

  气管部分:由于厂区面积大,管路损耗大,应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。

  

       5、消防

  锂材料具有特殊化学性,在满足消防验收要求,节约投资的情况下也需要充分考虑到其危险的防范。

  一般厂房为丙类厂房,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,各类设备要考虑防爆及耐腐蚀要求等。


  6、电气

  锂电洁净厂房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、分级控制等便于后期维护使用及用电安全。


  由于电池生产环境要求的严苛,设计的完整和合理性尤为重要。对施工工艺严格管控,节能、投资预算兼顾平衡,才能确保锂电洁净厂房的顺利建设投产。


锂电池洁净厂房装修设计_磊建净化