锂电池实验室设计标准规范有哪些?
锂电池电池实验室设计标准--SICOLAB喜格
1、《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472-2008
2、《锂离子电池工厂设计标准》GB 51377-2019
3、《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015
4、《实验室家具通用技术条件》GB24820-2009
5、《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000
6、《电池工业污染物排放标准》GB30484-2013
锂电池生产环境控制的关键--SICOLAB喜格
不同形状锂电池的差别主要在注液到贴膜之间的几个工序,确定环境湿度控制的关键是:注液后的电池状态,是否封口,如注液后封口,则其后续工序无特殊湿度要求,如未封口,则至少需保证露点-30 ℃的湿度控制。由于方形金属壳采用负压化成,注液后未封口,所以化成时要保证露点-30℃的湿度。封口/一封时由于要防止注液后挥发的电解液与空气中的水分发生反应,其湿度也需控制在露点-50℃以下。
(一)平面布置设计--SICOLAB喜格
1、锂离子电池实验室应合理设计人流、物流、污流及消防疏散路线,并根据业主需求设计参观通道。
(二)装饰装修设计--SICOLAB喜格
1、实验室隔断吊顶材料的选择应满足生产或研发对环境的气密、保温、隔热、防火、防潮、防尘、防腐、耐久、易清洗等要求,注液、化成、老化区域应采用不燃材料。
(三)工艺管道设计--SICOLAB喜格
1、锂离子电池生产研发用的氦气及氩气等窒息性瓶装气体,应存放在厂房内的专用房间。
2、氮气纯度小于或等于99.999%时,宜采用内壁光亮退火处理BA级不锈钢管。
3、锂离子电池生产使用的氦气及氩气应采用瓶装压缩气体供气,其纯度应大于或等于99.99%,管道宜采用不锈钢316BA级及以上管材。
(三)NMP回收及电解液供应系统设计--SICOLAB喜格
1、电解液属于甲、乙类危险性物质,在电解液输送管道考虑防泄漏设计是安全生产的必要保证。为防止管路中的连接部位发生泄漏,应采取防泄漏措施,同时电解液供液主管路上应设置紧急切断阀,当发生泄漏时,紧急切断电解液的输送,避免电解液大量泄漏,危害环境及杜绝安全隐患。
2、NMP供应及废液排污管管道应采用不锈钢无缝钢管或钛合金管。电解液暂存间至注液机管道应有防泄漏措施,电解液供液主管路上应设置紧急切断阀。
(四)通风、空调与净化设计--SICOLAB喜格
1、干燥房与一般空调房间应分开设计空调;
2、露点温度差别大的干燥房应分开设计空调;
3、有洁净度要求的干燥房与无洁净度要求的干燥房应分开设计空调;
4、正极生产车间和负极生产车间应分开设计空调;
5、产尘量大的研发车间应设计独立的空调,并设计粉尘处理装置。
6、不同露点的干燥房之间的静压差不宜小于5Pa;
7、干燥房与一般空调房间的静压差不应小于5Pa;
8、干燥房与室外的静压差应大于10Pa。
9、没有温度、湿度要求的原料及辅料仓库等应设置机械全面通风系统。
10、电解液暂存间和注液间应设计事故通风系统,事故通风换气次数不应小于12次/h。
11、氮甲基吡咯烷酮(NMP)的排风系统应按防爆系统设计。
12、当干燥房要求的露点温度低于-50℃时,应采用两级除湿处理系统。
13、终级除湿段内处理区域、再生区域的漏风率不应大于0.5%。
空气调节系统划分的原则除应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019和《电子工业洁净车间设计规范》GB 50472。
锂电池研发实验室供暖、通风、空调与空气净化系统的设计应满足生产工艺对生产环境的要求。洁净室(区)及干燥房的气流组织应根据洁净度、露点温度以及生产工艺要求确定。
1、干燥房与一般空调房间应分开设置空气调节系统;
2、露点温度差别大的干燥房应分开设置空气调节系统;
3、有洁净度要求的干燥房与无洁净度要求的干燥房应分开设置空气调节系统;
4、正极生产车间和负极生产车间应分开设置空气调节系统;
5、产尘量大的车间应设置独立的空气调节系统,并应配置粉尘处理装置。
锂电洁净厂房一般厂区面积大,制冷总负荷大,所以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。制冷主机尽量集中在冷冻站,如果后期有扩建需求,要预留连通管路阀门,以便通过冷冻水管分区输送冷源。
锂电洁净厂房相比于其他行业,最大不同是对湿度控制要求较高。CEIDI西递认为除湿机组是保障环境露点的核心设备,所以会综合考虑除湿机组的选择、车间围护的密闭性、风管的密闭性、人员数量、车间的管控这几个因素。
CEIDI西递建议采用PLC控制的空调,这样可以整合安装在各空调控制柜上,而且预算资金充足的企业还可以采用中央控制,便于集中监视。
除湿露点在-20℃,-30 ℃ ,-50 ℃的 区域,回风管采用厚度1.2mm的不锈钢满焊风柜,其余区域的风管采用镀锌角铁法兰风管。选择保温厚度大于32mm的B1级橡塑板及玻璃棉保温板。空调水管采用用无缝钢管(≥DN200)及镀锌钢管(<DN200),采用变频启动冷冻泵。
排风方面,化成及测容电源柜区域,电源柜上方一般自带风扇,风量约280至500CMH,可安装风管接至天花上,并在顶部做保护罩,再从侧面墙体或天花开设进风百叶风口,使排热部分自然循环,避免正压或负压太高,影响相邻房间空气参数。更衣室应分别安装离心风机进行强制排风,管路可根据更衣室柜体实际情况接入柜体或介入百叶风口。夏季气候特别潮湿时,天花内部可能会有冷热交换凝结水,CEIDI西递通常在厂房天花内部增加负压风机加强排风。
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的建设需求。很多设计建设机构都是依葫芦画瓢,有的怕出问题一味的提高建设要求,导致施工过程经常出现边建边拆边改的情况,造成投资的浪费。活跃于长三角区域的老牌EPC集成服务商CEIDI西递,其优势在于从平面设计、装饰装修到暖通、通排风、自控、消防、工艺管道、电气等方面拥有丰富的技术力量,使建设目标达到合理性和完整性的最
1、除湿机要明确除湿机外型尺寸、重量、所需冷量;是电加热还是蒸汽加热或是混合加热,所需热量为多少。
2,明确干燥房湿度和温度控制要求;
3、明确干燥房内设备的发热、干燥房内人数,干燥房内设备的工艺排气量;
4、干燥房净高度宜为2.6米;彩钢板墙开窗尺寸为1.2米*0.6米,窗户下边离地1.3米;
5,人员进出缓冲间的开门尺寸宜为2.1米*0.9米;门上观察窗为0.4米(宽)*0.5米(高),下边沿离地1.3米;缓冲间两道门为互锁方式,缓冲间门要选用轻便不锈钢门。
6,传递窗开口尺寸宜为0.8米*0.8米,下边沿离地0.9米。
7,设备进出门及安全逃生门可共用同一个门,双开门结构,尺寸宜为2.1米*1.8米。
8、干燥房的顶板和侧板的选材应考虑后续上人维修承重,要采用防火彩钢板;
9、干燥房内若有较多腐蚀性气体,则需考虑全新风方式;
10、根据当地冬季的情况,需考虑除湿机末端送风是否带加热系统;除湿机后表冷要用用比例积分阀进行送风温度调控。
11,干燥房设计需满足消防安全要求,应包含应急灯,逃生指示牌,烟感,紧急排烟等消防设施;要设内外对讲电话。
12、除湿机房选址应便于采取新风且尽量靠近干燥房,除湿机房及干燥房应尽量避开伸缩缝,若不可避免需做防水处理;
13、干燥房送风与回风口分布要均匀避免死角;
14、干燥房地面是否满足推车及设备承重,地面需做防潮处理;
15、除湿机应尽量避免与有尾气排放的设备摆放在一起;
16、除湿机房内管道布局及阀门安装应预留维修空间;
17、干燥房内照度需达到250-300Lux;
18、干燥房顶部尽量避免安装空调风柜和水管,并在该楼层的上一层地面做好防水措施;