鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋：前段的電極制作的攪拌涂布階段，中段的電芯合成的卷繞注液階段以及后段的化成封裝的包裝檢測(cè)階段，尤其是對(duì)中段的組裝車間及注液車間的低露點(diǎn)環(huán)境管控尤為重要。鋰電池潔凈廠房空間大，能耗較大，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員對(duì)潔凈廠房設(shè)計(jì)過程中的節(jié)能減耗和成本的控制也是關(guān)鍵點(diǎn)，另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是鋰電池廠房對(duì)電解液車間作為中間倉(cāng)庫(kù)屬?；奋囬g，設(shè)計(jì)時(shí)需嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范設(shè)計(jì)。（文章轉(zhuǎn)載于網(wǎng)絡(luò)文庫(kù)）

一、鋰電池潔凈廠房工藝生產(chǎn)設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求

工藝生產(chǎn)的需求決定了對(duì)潔凈室環(huán)境的要求，一般的潔凈室廠房無論是工業(yè)潔凈室、生物潔凈室、食品藥品潔凈室廠房，主要的管控參數(shù)有四點(diǎn)，潔凈度（微生物、塵埃粒子等）、壓差、溫度、濕度。

鋰電池潔凈廠房對(duì)環(huán)境的要求更為特殊，尤其是對(duì)潔凈室濕度的要求最為重要，從鋰電池工藝產(chǎn)線的正負(fù)極混料、正負(fù)極涂布、正負(fù)極制片、卷繞/疊片、裝配、注液、高溫浸潤(rùn)、化成、分容、Pack等，都需要不同環(huán)境管控。目前國(guó)內(nèi)大部分鋰電池潔凈廠房生產(chǎn)工藝對(duì)潔凈度要求一般是萬級(jí)、十萬級(jí)，后段對(duì)潔凈度無要求；對(duì)溫度的要求一般是23+2°C(除了高溫房）；濕度，其他電子廠房的濕度要求55+5%即可，但鋰電池廠房對(duì)濕度要求極為關(guān)鍵，正負(fù)極前段工藝濕度要求≤30%，卷繞/疊片、裝配工藝段對(duì)濕度的要求為≤30%，注液、電芯烘烤車間的濕度要求最為嚴(yán)苛，一般露點(diǎn)溫度要做到≤-45°，普通的風(fēng)柜除濕只能除濕到45%，低于40%的環(huán)境要求需要轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)才能達(dá)到所需的低露點(diǎn)溫度。

二、鋰電池潔凈廠房設(shè)計(jì)步驟

1.前期準(zhǔn)備：業(yè)主要求、工藝建筑要求、低露點(diǎn)區(qū)人員數(shù)量、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、場(chǎng)地要求

2.系統(tǒng)劃分與選擇：正負(fù)極系統(tǒng)必須獨(dú)立

3.計(jì)算選型：組合式空調(diào)器、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)加、排風(fēng)機(jī)/事故排風(fēng)機(jī)、高效過濾器等

4.設(shè)備布置：大部分鋰電池為鋼構(gòu)廠房，對(duì)于空間有限的廠房來說可放置于二次鋼構(gòu)品臺(tái)

5.末端布置

6.管道布置：對(duì)于濕度≤1%的區(qū)域，風(fēng)管需要304不銹鋼滿焊，以保證管道的密閉性

注：因正極材料為鋁粉，負(fù)極為銅粉和石墨，前段正負(fù)極系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可設(shè)計(jì)同一個(gè)系統(tǒng)，正負(fù)極材料混合，嚴(yán)重的會(huì)引起鋰電池的鼓包及爆炸，這對(duì)設(shè)計(jì)人員來說不但有專業(yè)的設(shè)計(jì)能力，還有要從成本控制節(jié)能減耗考慮，要從安全性和經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合才是最優(yōu)的設(shè)計(jì)。

三、環(huán)境控制的關(guān)鍵點(diǎn)-除濕凈化

凈化車間設(shè)計(jì)應(yīng)順應(yīng)工藝(或使用)流程，合理選擇各類設(shè)備和裝置，盡力實(shí)現(xiàn)人流和物流的平穩(wěn)快速，氣流型選擇適當(dāng)，凈化空調(diào)系統(tǒng)合理配置，針對(duì)特殊區(qū)域要求采取技術(shù)措施。鋰電池潔凈廠房生產(chǎn)工藝各工序?qū)囟?、濕度、潔凈度等的需求，是由配套的環(huán)境控制設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備提供；環(huán)境控制系統(tǒng)：指維持各功能車間生產(chǎn)所需要的控制車間溫度、濕度、潔凈度等一系列系統(tǒng)的綜合；環(huán)境控制系統(tǒng)主要有冷凍水系統(tǒng)、末端空調(diào)系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、潔凈系統(tǒng)；動(dòng)力系統(tǒng)：指能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，并且給主設(shè)備提供能量的系統(tǒng)；動(dòng)力系統(tǒng)主要有蒸汽鍋爐系統(tǒng)；壓縮空氣、真空、氮?dú)庀到y(tǒng)； NMP回收系統(tǒng)；工藝?yán)鋮s水（PCW）系統(tǒng)；DI水系統(tǒng)；其中除濕系統(tǒng)在鋰電池廠房環(huán)境控制中為關(guān)鍵點(diǎn)之一，除濕系統(tǒng)是空氣中的水分在除濕機(jī)吸濕區(qū)被除掉后，由鼓風(fēng)機(jī)將干燥后的空氣送入室內(nèi)；通過安裝冷氣設(shè)備或加熱器的方式，對(duì)除濕機(jī)出口的干燥空氣進(jìn)行冷卻或加熱，保持溫度穩(wěn)定。

  鋰電池潔凈廠房與其他常規(guī)行業(yè)的潔凈廠房最大的不同點(diǎn)是鋰電池車間對(duì)濕度特殊的要求，根據(jù)各個(gè)生產(chǎn)用區(qū)域的環(huán)境需求控制溫濕度，嚴(yán)格控制水分。一般的空調(diào)機(jī)組等濕降溫?zé)o法達(dá)到濕度低于≤40%的要求，所以空調(diào)處理機(jī)組必須有轉(zhuǎn)輪段才能保證環(huán)境的低露點(diǎn)溫度。在前期的設(shè)計(jì)中，低露點(diǎn)區(qū)域設(shè)計(jì)起決定性因素有除濕機(jī)本身的除濕能力、操作人員的數(shù)量、輸送管道和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性、生產(chǎn)車間的管理和外界環(huán)境。其中轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境所需的低露點(diǎn)起到至關(guān)重要的一點(diǎn)。

轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)為一種組合式機(jī)組，具有新風(fēng)冷卻和轉(zhuǎn)輪除濕段及空氣的后處理段。室外新風(fēng)預(yù)冷段與換熱器表面（內(nèi)部通冷凍水）接觸，空氣被冷卻降溫的同時(shí)，空氣中水份被冷凝出來，完成了預(yù)除濕，然后與房間回風(fēng)混合后通過換熱器進(jìn)行二次降溫，之后進(jìn)入轉(zhuǎn)輪進(jìn)行深度干燥：吸附除濕，從轉(zhuǎn)輪出來的空氣雖然很干燥，但是溫度會(huì)略微偏高，因此還需要交由后表冷器進(jìn)行再次降溫處理，最后溫度、濕度均滿足要求的空氣，會(huì)由送風(fēng)機(jī)送往干燥車間（附流程圖）。

★ 新風(fēng)冷卻除濕原理

由于空氣在不同的溫度及能量下，所能容納的水分是不同的，空氣中的水分含量隨著空氣溫度的降低而減小。當(dāng)室外空氣通過新風(fēng)表冷器時(shí)，空氣被冷卻降溫，隨著溫度的降低，空氣中的水蒸汽逐漸凝結(jié)，并達(dá)到飽和狀態(tài)，當(dāng)空氣的露點(diǎn)繼續(xù)降低時(shí)，空氣的中的水蒸汽就變成凝結(jié)水并析出，從而空氣中的絕對(duì)含水量得到降低，空氣實(shí)現(xiàn)了除濕過程。

★ 吸附式轉(zhuǎn)輪的除濕原理

除濕轉(zhuǎn)輪在除濕段內(nèi)部由密封系統(tǒng)分為處理區(qū)域和再生區(qū)域，除濕轉(zhuǎn)輪以 4~10 轉(zhuǎn)/小時(shí)的速度緩慢旋轉(zhuǎn)，以保證整個(gè)除濕為一個(gè)連續(xù)的過程。

轉(zhuǎn)輪分為除濕區(qū)和再生區(qū)。需處理的潮濕空氣由處理風(fēng)機(jī)送入轉(zhuǎn)輪除濕區(qū)，空氣中的水份被吸附劑吸附，得到干燥氣流；同時(shí)再生空氣經(jīng)加熱后通過轉(zhuǎn)輪再生區(qū)，將吸附劑內(nèi)的水份解吸出來并帶走,恢復(fù)吸附劑的吸濕能力。轉(zhuǎn)輪緩慢旋轉(zhuǎn)，整個(gè)過程為一反復(fù)除濕與再生的周期性過程，確保了連續(xù)的除濕效果。

四、危品倉(cāng)電解液車間設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)

電解液性能的好壞直接關(guān)系到電池的容量、使用壽命等性能。根據(jù)電解液的存儲(chǔ)量設(shè)計(jì)電解液儲(chǔ)存間的位置，若存放量少一般會(huì)近放置于注液車間附近，若儲(chǔ)存量大電解液儲(chǔ)存間防止靠外墻的位置。根據(jù)中華人民共和國(guó)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2018版）《鋰電池工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》GB51377-2019《電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50472相關(guān)規(guī)定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在危化品中間倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)的過程中要做到一下幾點(diǎn)：

1、電解液儲(chǔ)存間靠外墻布置，應(yīng)設(shè)置防泄漏設(shè)施、泄壓設(shè)施，并應(yīng)采用不發(fā)生火花的防靜電地面。

2. 房間采用200厚輕質(zhì)磚墻體(耐火4H) 圍閉，設(shè)置甲級(jí)消防門和事故應(yīng)急門；

3. 屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)混凝土頂面，室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)排煙、排風(fēng)系統(tǒng); 就近設(shè)置緊急洗眼器；

4. 室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警裝制，24小時(shí)進(jìn)行監(jiān)管；

5. 室內(nèi)配備懸掛式自動(dòng)干粉滅火器；

6. 室內(nèi)安裝防爆攝像頭，進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控；

7. 室內(nèi)安裝防爆空調(diào)，進(jìn)行環(huán)境溫度監(jiān)控；

8.地面做不發(fā)火處理，并設(shè)置防泄漏事故應(yīng)急池；

9.入口出安裝靜電消除設(shè)施，預(yù)防靜電引起的事故；

10.根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際使用量?jī)?chǔ)存當(dāng)班當(dāng)量（≤2噸）。