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    鋰電池無塵車間潔凈廠房設計與施工方案

    鋰電池無塵車間潔凈廠房設計與施工方案


    隨著我國新能源經濟的發展,鋰電池被廣泛應用于數碼電子產品、電動汽車、工業儲能等領域。近年來隨著新能源電動汽車市場的爆發和迅猛發展,帶動著動力電池生產企業的迅速發展,同時也帶動著對鋰電池潔凈廠房的建設需求。較多企業新涉足此行業,但是對鋰電池廠房建設停留在原始階段,因技術問題害怕出問題而簡單的提高建設要求,最終導致施工過程經常出現邊建邊拆邊改的情況,造成投資的浪費。為使相關投資企業了解鋰電潔凈廠房的基本建設需求,避免盲目投資,中建南方為大家做提供一套簡單的鋰電池廠房設計與施工方案。 

    鋰電池生產廠房抗震設防分類應符合現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB/T 20223的有關規定,抗震設防類別不應低于標準設防類;結構的抗震措施及抗震構造措施應符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB/T 50011的有關規定。 

    鋰電池廠房結構的荷載作用效應及作用組合應根據現行國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB/T 50153、《建筑結構荷載規范》GB/T 50009、《鋼結構設計規范》GB/T 50017、《混凝土結構設計規范》GB/T 50666、《建筑抗震設計規范》GB/T 50011等確定。 

    一、廠房結構 

    廠房分自建廠房和租賃廠房,因鋰電潔凈廠房整體建筑面積大,比較難找到合適廠房租賃,大多數企業選擇自建廠房。自建廠房又分為混凝土框架結構及鋼結構,各有優劣;炷量蚣芙Y構土建施工周期長,投資預算高,使用周期長,適合做長遠發展的大中型企業;鋼結構廠房施工周期短,投資預算低,使用周期短,適合需要迅速發展的中小型企業。
    以上不管何種結構廠房,均不宜建多層廠房,且均需充分考慮地基承重、樓面沉重、設備房大小、廠房消防等級等。設備房及輔助用房建議統一設置在某一側或某個集中區域。
    二、消防
    由于鋰材料的特殊化學性,又需滿足消防驗收要求,在節約投資的情況下也也需要充分考慮到危險的防范,此部分需特別注意。一般廠房為丙類廠房,消防涵蓋排煙、噴淋、報警、應急照明等。注液區、電解液存放區、高溫房等危險性較高區域,需單獨隔離防火分區,各類設備考慮防爆及耐腐蝕要求等。 

    三、內裝
    隔墻布局需綜合消防逃生、人流物流通道、生產設備的擺放等多方面因素。生產設備由于生產材料的不同(如三元鋰、磷酸鐵鋰等)及設備自動化程度或廠家的不同,尺寸規格有較大出入。建設單位需在確定產品、生產設備后再結合考慮整體布局,有出入再做調整。
    由于存在高溫和低濕度環境的特殊性,隔墻、天花、門窗的選擇都需要注意。高溫房一般為單獨隔離分區,圍護采用巖棉板材質,門體采用防火門。低濕度區域圍護采用隔墻巖棉板,天花玻鎂巖棉板,門體采用成型密閉門,玻璃采用雙層真空玻璃窗。地面普通環氧樹脂地面即可,涂布烤箱段無凈化等級要求,普通固化地面即可,攪拌和輥壓區域有較多重型設備,可以考慮不銹鋼花紋板地面。
    四、空調
    鋰電潔凈廠房一般廠區面積大,制冷總負荷大,需綜合計算全區域的總冷負荷,確定制冷主機冷量及安裝位置,考慮節能的需求,制冷主機盡量集中在冷凍站,并充分考慮后期擴建連通預留管路閥門,再通過冷凍水管分區輸送冷源。北方省份還需考慮冬季防凍措施。
    鋰電潔凈廠房與其它行業的最大不同是對濕度控制要求較高,除濕機組是保障環境露點的核心設備。除濕機組的選擇,車間圍護的密閉性,風管的密閉性,人員數量,車間的管控都需綜合考慮。
    除濕機組盡量選擇市場知名度較高的品牌,車間隔墻天花嚴格施工工藝,門窗采用定制成型密閉型,風管采用角鐵法蘭,注液等低濕度區域采用不銹鋼風管。
    空調部分的控制建議采用PLC控制,為便于操作使用整合安裝于各空調控制柜上。有投資預算的企業還可以采用中央控制,集中監視。
    五、工藝管道
    鋰電池生產過程需要冷卻水、壓縮空氣、氮氣、真空、給排水、排氣等。根據設備需求,統計整體用量,確定設備型號及安裝位置,根據生產設備布局及需求量布置管道走向。
    需要注意的氣管部分是由于廠區面積大,管路損耗大,需要考慮在遠端增加儲氣罐及環管。真空設備及管路部分需要區分電解液區域及普通區域。
    六、電氣 

    鋰電潔凈廠房生產設備及空調等輔助設備較多,用電功率大。電房布置及變壓器大小選擇需考慮整體用電負荷。供電分區、橋架走向、分級控制等為便于后期維護使用及用電安全需綜合考慮。
    電柜斷路器及電纜建議使用市場知名度較高的品牌,電線電纜均采用阻燃型,穿線管采用鍍鋅線管。照明部分建議采用LED光源,車間部分照度控制在250Lux至300Lux左右照度,倉庫及設備房100Lux左右照度,應急照明按消防規范及房間布局安裝,并考慮其它檢修照明及檢修插座等。
    七、總結
    由于電池生產環境要求的嚴苛,需充分考慮設計的完整和合理性、施工工藝的嚴格管控、節能、生產工藝及投資預算,兼顧平衡,確保鋰電潔凈廠房的順利建設投產。鋰電池生產注重的要求為溫濕度要求,基本濕度低于4%。環境一般以密閉空間,溫度一般以一般空調為主,但濕度有特別要求。較少做潔凈室要求,一般只在除濕空調箱內加設亞高效,生產環境應不產塵,無其它污染源。鋰電池注液是要求的濕度就是1%,濕度大電池容易爆炸,溫度也就是室溫22。因此做電池無塵車間潔凈廠房是一定要充分做好前期施工組織方案,并根據要求做施工工作。

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