一、鋰電池生產基本工序
正負極混料、涂布、輥壓、干燥、裁切、卷繞或疊片、封裝、注液、化成、檢測、出貨等。
二、鋰電池實驗室設計標準
1、《電子工業潔凈廠房設計規范》GB50472-2008
2、《鋰離子電池工廠設計標準》GB 51377-2019
3、《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2015
4、《實驗室家具通用技術條件》GB24820-2009
5、《工業金屬管道設計規范》GB 50316-2000
6、《電池工業污染物排放標準》GB30484-2013
三、鋰電池電池實驗室規劃設計要點
一)平面布置
1、鋰離子電池實驗室應合理設計人流、物流、污流及消防疏散路線,并根據業主需求設計參觀通道。
二)裝飾裝修
1、實驗室隔斷吊頂材料的選擇應滿足生產或研發對環境的氣密、保溫、隔熱、防火、防潮、防塵、防腐、耐久、易清洗等要求,注液、化成、老化區域應采用不燃材料。
三)工藝管道
1、鋰離子電池生產研發用的氦氣及氬氣等窒息性瓶裝氣體,應存放在廠房內的專用房間。
2、氮氣純度小于或等于99.999%時,宜采用內壁光亮退火處理BA級不銹鋼管。
3、鋰離子電池生產使用的氦氣及氬氣應采用瓶裝壓縮氣體供氣,其純度應大于或等于99.99%,管道宜采用不銹鋼316BA級及以上管材。
三)NMP回收及電解液供應系統
1、電解液屬于甲、乙類危險性物質,在電解液輸送管道考慮防泄漏設計是安全生產的必要保證。為防止管路中的連接部位發生泄漏,應采取防泄漏措施,同時電解液供液主管路上應設置緊急切斷閥,當發生泄漏時,緊急切斷電解液的輸送,避免電解液大量泄漏,危害環境及杜絕安全隱患。
2、NMP供應及廢液排污管管道應采用不銹鋼無縫鋼管或鈦合金管。電解液暫存間至注液機管道應有防泄漏措施,電解液供液主管路上應設置緊急切斷閥。
四)通風、空調與凈化
1、干燥房與一般空調房間應分開設計空調;
2、露點溫度差別大的干燥房應分開設計空調;
3、有潔凈度要求的干燥房與無潔凈度要求的干燥房應分開設計空調;
4、正極生產車間和負極生產車間應分開設計空調;
5、產塵量大的研發車間應設計獨立的空調,并設計粉塵處理裝置。
6、不同露點的干燥房之間的靜壓差不宜小于5Pa;
7、干燥房與一般空調房間的靜壓差不應小于5Pa;
8、干燥房與室外的靜壓差應大于10Pa。
9、沒有溫度、濕度要求的原料及輔料倉庫等應設置機械全面通風系統。
10、電解液暫存間和注液間應設計事故通風系統,事故通風換氣次數不應小于12次/h。
11、氮甲基吡咯烷酮(NMP)的排風系統應按防爆系統設計。
12、當干燥房要求的露點溫度低于-50℃時,應采用兩級除濕處理系統。
13、終級除濕段內處理區域、再生區域的漏風率不應大于0.5%。
五)供電與照明
1、對于有特殊要求的工藝設備應按照工藝需求設置應急電源。
2、主要工藝生產用房間一般照明的照度值宜為300lx~500lx,輔助生產用房間一般照明的照度值宜為100lx~300lx。
六)防雷接地
1、功能性接地、保護性接地、電磁兼容性接地和建筑防雷接地宜采用共用接地系統,接地電阻值應按其中最小值確定,且不應大于1Ω
2、分開設計接地系統時,各種接地系統的接地體應與防雷,不宜大于1Ω。
七)自控系統
1、當電解液的火災危險性特征為甲、乙類時,在注液間內電解液釋放源處的地面應設有液體泄漏報警裝置,并應與事故排風、電解液輸送閥門和輸送泵聯動。
2、惰性氣體間應設有氧氣濃度探測報警裝置。
八)消防系統
鋰電池實驗室的消防系統設計非常重要,主要考慮以下幾個要點:
1. 滅火劑選擇:鋰電池容易引起燃燒,因此應選擇適合鋰電池火災的滅火劑。常用的滅火劑包括干粉、惰性氣體和液體滅火劑。根據實驗室規模和需求,選擇合適的滅火劑進行設計。
2. 自動火災報警系統:在實驗室內設置自動火災報警系統,可以及時發現火災并采取相應措施。該系統應包括煙霧探測器、溫度探測器等感知裝置,并與警鈴、噴淋系統等聯動。
3. 自動噴淋系統:實驗室內應設置自動噴淋系統以進行火災撲救。這些系統可以通過溫度或煙霧探測器的信號觸發,自動噴灑滅火劑。噴淋系統應覆蓋整個實驗室,并需考慮鋰電池特殊性質,避免與鋰金屬反應。
4. 防火隔離區域:根據實驗室的布置,應將鋰電池實驗區域與其他區域進行合理的隔離。這有助于減少火災擴散的風險,并提供逃生通道和應急出口。
5. 防火材料選擇:實驗室內的墻壁、天花板、地板等建筑材料應選擇防火性能良好的材料,以減少火災蔓延的可能。
6. 緊急逃生通道:實驗室內應設置安全合規的緊急逃生通道,并確保通道暢通無阻。這些通道應標明逃生出口,并配備適當的照明設備和應急指示標志。
7. 員工培訓與演練:實驗室工作人員應接受相關的消防安全培訓,并進行定期的火災應急演練。這樣可以提高員工對火災的應對能力和緊急情況下的自救意識。
此外,鋰電池實驗室設計建設消防系統需要考慮滅火劑選擇、自動火災報警系統、自動噴淋系統、防火隔離區域、防火材料選擇、緊急逃生通道以及員工培訓與演練等要點,以確保實驗室的消防安全。
以上內容都是鋰電池實驗室裝修設計時需要考慮的主要方面,鋰電實驗室是進行鋰電池研究與生產的關鍵設施,具有非常高的技術要求和嚴格的安全要求。選擇專業的鋰電池實驗室裝修公司,才能確保實驗室的安全性、功能性和實用性,打造一個良好的實驗環境。