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發(fā)布者:磊建凈化
發(fā)布時間:2022-10-24
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近年來,隨著新能源電動汽車行業(yè)興起,帶動著動力電池生產(chǎn)企業(yè)的迅速發(fā)展,同時也帶動著對鋰電池潔凈廠房裝修建設需求。對于鋰電池潔凈廠房裝修或者改建,前期必須做好車間設計,因為鋰電池的生產(chǎn)需要一個潔凈的車間環(huán)境,對環(huán)境露點溫濕度要求非常高,且因為其化學成分特殊性,在裝修和產(chǎn)品生產(chǎn)、儲存過程中要格外注意消防系統(tǒng)的設計。下面為大家介紹鋰電池潔凈廠房裝修設計與建設特點及要求。
一、鋰電池潔凈廠房裝修設計與建設特點
鋰電池廠廠房裝修設計主要體現(xiàn)在六方面,即:人員與物料布局、確定清潔度等級、做好消防設計、確定空間壓力差、確定空間空氣平衡、確定機械系統(tǒng)布局。
1、人員與物料布局:
鋰電池廠內(nèi)的污染源就是人員與物料,因此在潔凈廠房裝修與車間設計前必須做好相關布局。具體來說,關鍵在于人員出入門和通道隔離,核心區(qū)域只能單一訪問,不能再通向其他區(qū)域。還要評估物料進出路線和容器,材料過程隔離,以免交叉污染。
2、確定清潔度等級:
鋰電池廠的潔凈度等級有千級、萬級、十萬級與百萬級,潔凈度等級越高,那么建造、維護和能源成本也越大,所以在車間設計時首先就要確定清潔度等級。此外,兩個相連車間的潔凈度等級不能超過兩個數(shù)量級。
3、做好消防設計:
鋰電池廠與其他可燃物不同,由于電池本身特殊的物理化學構成,鋰電池生產(chǎn)原料著火后會發(fā)生劇烈的化學反應,產(chǎn)生巨大熱量,這對消防口至是很大的挑戰(zhàn),必須針對NMP和電解液這類具有火災危險性的原材料貯存庫、半成品存放間、成品存放間重點做消防系統(tǒng)設計。
4、確定空間壓力差:
怎樣防止外部污染源進入鋰電池廠車間,必須把車間內(nèi)的空氣壓力控制在合理范圍才行。而經(jīng)過臨床實驗得知,相連車間的壓差在0.03-0.05為宜。注意,壓差與能量成本成正比,且壓差越高就越難控制。確定空間空氣平衡鋰電池廠各個車間內(nèi)的空氣必須處在平衡的狀態(tài),這里說的平衡主要指氣流進入空間(供給、滲透)與氣流離開空間(排氣、過濾、回流)的相等。
5、確定機械系統(tǒng)布局:
諸多因素都會影響鋰電池廠的機械系統(tǒng)布局,舉例來說,如鋰電池廠所處地域的氣候條件,潔凈廠房的建筑結構與空間大小,清潔度等級與能源成本,還有總的裝修預算等。所以在鋰電池廠潔凈廠房裝修前,設計師要根據(jù)這些變量來確定機械系統(tǒng)的布局。
二、鋰電池潔凈廠房裝修設計與建設要求
1、潔凈廠房結構
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,比較難找到合適的廠房租賃,所以大多數(shù)企業(yè)會選擇自建廠房。
自建廠房又分為混凝土框架結構及鋼結構,各有優(yōu)劣?;炷量蚣芙Y構土建施工周期長,投資預算高,使用年限久,適合做長遠發(fā)展的大中型企業(yè),鋼結構廠房施工周期短,投資預算低,使用年限短,適合需要快速發(fā)展的中小型企業(yè)。
無論哪種結構的廠房,都不宜建多層廠房,且均需充分考慮地基承重、設備房大小、消防等。設備房及輔助用房建議統(tǒng)一設置在某一側或某個集中區(qū)域。
2、空調
鋰電潔凈廠房一般廠區(qū)面積大,制冷總負荷大,需綜合計算全區(qū)域的總冷負荷,確定制冷主機冷量及安裝位置,考慮節(jié)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(qū)輸送冷源,北方地區(qū)還應考慮到冬季防凍舉措。
鋰電潔凈廠房與其它行業(yè)的最大不同是對濕度控制要求較高,除濕機組是保障環(huán)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(shù)量,車間的管控都需要綜合考慮。除濕機組盡量選擇市場知名度較高的品牌,車間隔墻天花要嚴格施工工藝,采用定制成型的密閉型門窗,風管采用角鐵法蘭,注液等低濕度區(qū)域采用不銹鋼風管??照{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(yè)還可以采用中央控制,集中管控。
3、內(nèi)裝
隔墻布局需綜合消防逃生、人流物流通道、生產(chǎn)設備的擺放等多方面因素。生產(chǎn)設備由于生產(chǎn)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(guī)格有較大出入。建設單位需在確定產(chǎn)品、生產(chǎn)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(huán)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(qū),圍護采用巖棉板材質,門體采用防火門。低濕度區(qū)域圍護采用隔墻巖棉板,天花使用玻鎂巖棉板,門體采用成型密閉門,玻璃采用雙層真空玻璃窗。
4、工藝管道
鋰電池生產(chǎn)過程需要冷卻水、壓縮空氣、氮氣、排水、排氣等。根據(jù)設備需求,統(tǒng)計整體用量,確定設備型號及安裝位置,根據(jù)生產(chǎn)設備布局及需求量布置管道走向。
氣管部分:由于廠區(qū)面積大,管路損耗大,應考慮在遠端增加儲氣罐及環(huán)管。真空設備及管路部分需要區(qū)分電解液區(qū)域及普通區(qū)域。
5、消防
鋰材料具有特殊化學性,在滿足消防驗收要求,節(jié)約投資的情況下也需要充分考慮到其危險的防范。
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(qū)、電解液存放區(qū)、高溫房等危險性較高區(qū)域,需單獨隔離防火分區(qū),各類設備要考慮防爆及耐腐蝕要求等。
6、電氣
鋰電潔凈廠房生產(chǎn)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(qū)、橋架走向、分級控制等便于后期維護使用及用電安全。
由于電池生產(chǎn)環(huán)境要求的嚴苛,設計的完整和合理性尤為重要。對施工工藝嚴格管控,節(jié)能、投資預算兼顧平衡,才能確保鋰電潔凈廠房的順利建設投產(chǎn)。