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行业资讯
锂电池净化工程的五大关键要点
2025-05-16 10:49:02

锂电池净化工程


一、净化车间设计的科学合理性


1. 洁净等级与生产需求的精准匹配

锂电池生产的不同环节(例如电极涂布、电芯装配、注液等)对洁净度的要求存在显著差异:
  • 电极制备区域:建议采用万级(ISO 7级)洁净标准,着重控制粉尘颗粒对电极材料纯度的影响。
  • 电芯装配与注液区域:需达到千级(ISO 6级)甚至百级(ISO 5级)的洁净度,以避免微尘颗粒引发电芯短路或电解液污染。

2. 气流组织的优化设计

  • 采用上送下回垂直流或侧送侧回水平流的模式,确保气流均匀分布,减少涡流与死角的产生。
  • 对于关键工序(如注液、封装),需设置独立的微环境(例如层流罩),局部洁净度可达到百级,为高精密操作提供保障。

3. 建筑材料的环保性与密封性

  • 墙面、地面可选用环氧树脂自流平地坪或不锈钢板,这些材料具备耐腐蚀、易清洁、防静电的特性。
  • 门窗应采用气密性胶条密封,减少外界污染物的渗入,同时控制车间压差(建议保持5-10Pa的正压)。

二、净化设备选型的高效稳定性


1. 空气过滤系统的核心配置

  • 初效过滤器:选用G4级板式过滤器,用于过滤≥5μm的颗粒,安装在新风入口处,以延长中高效过滤器的使用寿命。
  • 中效过滤器:采用F8级袋式过滤器,过滤≥1μm的颗粒,设置在空调机组中,降低末端高效过滤器的负荷。
  • 高效过滤器(HEPA):末端采用H13级无隔板过滤器,过滤效率≥99.97%(针对0.3μm的颗粒),需定期检测泄漏率(建议每年检测一次)。

2. 温湿度的精准控制系统

  • 锂电池生产对温湿度较为敏感:温度应控制在20±2℃,湿度应控制在≤1%RH(注液工序需控制在≤0.1%RH)。
  • 选用转轮除湿机组与精密空调的组合方案,搭配智能PID控制器,实现温湿度的动态调节。

3. 防静电与微振控制设备

  • 车间地面与设备需进行接地处理,静电泄放电阻应控制在≤10Ω;操作人员需穿戴防静电服与鞋套。
  • 对于振动敏感的精密设备(如激光焊接机),需配置隔振基座或空气弹簧,将振动幅度控制在≤5μm/s。

三、施工与调试流程的规范严谨性


1. 施工工艺的标准化

  • 管道安装应遵循内壁光滑、减少弯头的原则,风管采用氩弧焊焊接,避免焊渣残留对气流造成污染。
  • 在安装高效过滤器之前,需对洁净室进行彻底清扫与空吹,确保安装过程处于“无颗粒作业”状态。

2. 严格的工程验收测试

  • 尘埃粒子检测:使用激光粒子计数器,依据ISO 14644标准对各区域进行采样,确保粒子浓度达到标准。
  • 风速与风量测试:采用热球风速仪检测风口风速,通过调整风阀使各区域风量达到平衡,换气次数应≥20次/h(对于千级车间)。
  • 气密性测试:通过烟雾法或压力衰减法检测围护结构的泄漏量,确保车间的气密性符合设计要求。

四、智能化运维管理体系


1. 在线监测系统的部署

  • 安装尘埃粒子在线监测仪、温湿度变送器、压差传感器,将数据接入中央监控系统,实时对异常情况进行预警(例如粒子浓度超标、压差骤降)。
  • 建议每100㎡设置1个监测点,在关键工序区域加密布置,实现全流程环境数据的可追溯性。

2. 定期维护保养计划

设备名称维护周期主要内容
初效过滤器1-3个月清洗或更换,检查框架密封性
中效过滤器3-6个月更换滤袋,清洁空调箱内部
高效过滤器2-3年检测泄漏率,必要时整体更换
除湿转轮每年检查吸附性能,清理转轮表面灰尘

3. 数字化运维平台

  • 引入BIM运维管理系统,对净化设备的位置、运行参数、维护记录进行可视化管理,提升故障响应的效率。
  • 通过大数据分析设备的运行趋势,提前预判过滤器的使用寿命、空调的能耗峰值,从而优化运维成本。

五、全流程安全防护体系


1. 防爆与消防设计

  • 锂电池生产过程中涉及电解液(具有易挥发、可燃的特性),净化车间需采用防爆型空调、风机,电气设备应符合ExdⅡCT4防爆等级。
  • 安装七氟丙烷气体灭火系统,配置可燃气体探测器(检测范围:0-1000ppm),并与排风系统联动,及时排除可燃气体。

2. 人员安全管理

  • 建立准入制度,非工作人员需经风淋室(吹淋时间≥30秒)进入,穿戴洁净服需遵循“从内到外”的原则。
  • 定期开展应急演练(如电解液泄漏、火灾事故),配备正压式呼吸器、防化服等应急装备。


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