择要:锂电池工厂因此电池研发、生产、制造为主的新兴家当,是当代高性能电池的代表,紧张运用在新能源电动汽车。
弁言:近年来,我国锂电池总出货量逐年增加,紧张受益于新能源汽车和动力电池出货量的增加。从长远来看,随着国家对新能源家当扶持政策的出台,电动汽车逐渐成为锂电池的第一需求家当。
一、锂电池工厂建筑设计紧张特点
厂房的设计要合理利用空间,建筑的平面和空间布局应知足产品生产工艺流程的哀求,并应适应产品生产发展的灵巧性,个中投料区和高温干燥,高温化成几个区域哀求房间净高较高,其他区域一样平常6米净高均能知足哀求,设计时应合理布局,充分利用空间,避免摧残浪费蹂躏;知足电池生产流程和环保的哀求,知足消防安全的规定,设计应充分考虑职员职业康健,电池在生产过程中,在极片涂布之后烘干的过程中会有NMP(N-甲基吡咯烷酮)产生,该物质为无色透明油状液体,有堕落性、弱毒性、刺激性,同时NMP又具有回收的代价,以是在电池生产过程中均会有NMP回收的装置及房间,必须考虑好防止透露的方法。
厂房围护构造材料的选择应知足生产对环境的气密、保温、隔热、防火、防潮、防尘、防腐、耐久、易洗濯等哀求,化身分容车间应靠外墙设置,房间采取不发火地面,并采纳防静电方法;干燥间、清洁间等对清洁度和温湿度哀求较高的房间不宜临外墙设置,确需临外墙时,要采纳有效的密闭方法以担保房间的温湿度和清洁度哀求。
建筑物室内地坪标高赶过室外地坪标高不应小于0.15m。为担保较好的防水性能,首选卷材屋面或者采取混凝土构造的用混凝土屋面。
二、锂电池工厂设计要点:
锂离子电池工厂的建筑围护构造和室内装修,应选用气密性良好、性能稳定、隔热阻燃的材料,外围护可用砌体墙、现场符合压型钢板墙体、成品夹芯板墙体或其他常见围护构造,内墙常用双玻镁岩棉夹芯板墙体;注液、化成、老化区域应采取不燃材料,由于这些区域危险性相对较大,以是此区域墙体耐火极限可适当提高到3.0h;生产车间门窗、壁板、楼地面的设计应知足利用功能的哀求,布局和施工缝隙应采纳密闭方法。清洁室地面宜配筋,地面应采纳防潮方法;低湿环境区域地面应配筋,并应采纳防潮、防渗漏方法。
清洁厂房的建筑平面和空间布局应具有适当的灵巧性。主体构造宜采取大空间及大跨度柱网,不宜采取内墙承重体系。
化成工序应采纳以下安全方法:
1.当采取闭口化成工艺时,每个电池应被安全用具隔离或每台设备都具有独立的排风隔火装置;房间内应设置全面排风和事件排风;
2.当采取开口化成工艺时,每个电池应设置独立的抽真空排气装置;房间内应设置事件排风。甲、乙类电解液储存间及配送间应靠外墙支配,应设置防泄露举动步伐、泄压举动步伐,并应采取不发生火花的防静电地面。锂离子电池化成、老化区域应采取耐火韶光为2.00h的防火隔墙和1.50h的楼板与其他部位分隔,当隔墙上须要开设相互连通的门时,应采取甲级防火门。
三、锂电池工厂建筑材料的选用:
由于电池厂房生产车间对清洁度、温湿度有较高的分外哀求,所以为知足其生产须要,设计中也会选用一些具有分外属性的材料。
地(楼)面:地面材料首选混凝土密封固化剂地(楼)面和环氧树脂地(楼)面,此两种地面为较为常用的工业地坪,电池车间对清洁度哀求较高,以是生产车间可以选用不起尘的环氧树脂地面,能更好的担保清洁度,对付清洁度哀求10万级的房间均首先考虑利用环氧树脂地(楼)面;清洁度哀求10万级以下的生产车间、生产赞助用房等其他房间首先考虑利用混凝土密封固化剂地(楼)面,表面平整光滑、耐磨,能知足生产的须要;其他配套的办公、会议等性子的房间可以选用地砖地(楼)面;变电所、真空泵房等站房出于节省本钱考虑,可以利用混凝地皮(楼)面,面层不做分外处理。
对涂布机所在区域、AGV运行区域等对地(楼)面平整度哀求较高的区域,采取激光整平仪等设计施工手段,知足平整度的哀求。部分企业在涂布机头、机尾、合浆区、AGV转弯区域铺设不锈钢地面,以方便清理、减少地面磨损。
墙体:电池车间常用的墙体材料有蒸压加气混凝土砌块、玻镁岩棉夹芯清洁板和轻钢龙骨石膏板墙体;
蒸压加气混凝土砌块墙体:耐火极限大于3.0h的墙体和防火墙均考虑利用200厚蒸压加气混凝土砌块墙体以知足耐火极限的哀求;砌块的强度等级可选A3.5(品级为B级,干密度级别B06)。蒸压加气混凝土砌块应知足《蒸压加气混凝士砌块标准》(GB 11968-2006)的哀求。
玻镁岩棉夹芯清洁板墙体:生产车间墙体首先选用清洁板墙体,清洁度哀求10万级的房间内所有外露的公用设备均需用清洁板包覆,墙体耐火极限不大于1.0h的房间墙体均可以利用50厚双玻镁彩钢清洁板,个中化成车间、高温老化车间、烘干车间由于有高温或者失火危险性较大,以是优先选用100厚双玻镁彩钢岩棉夹芯清洁板,使其耐火极限不小于2.0h。墙板上设置不雅观察窗时,可选用无框双玻不雅观察窗,与墙板配套利用、安装,以担保其都雅性。
石膏板墙体:紧张利用在为车间配套的办公、会议、赞助间等房间,其隔声、保温性能比较好,都雅,施工方便,也可以根据须要用在清洁度哀求不高的(10万级)生产性房间。
吊顶:电池生产厂房常用的吊顶材料有铝(纸)蜂窝板吊顶和石膏板吊顶;电池生产车间常用的吊顶为铝(纸)蜂窝板吊顶,为上人吊顶,一样平常房间墙体只做至吊顶板,墙体与吊顶自成一套体系,以是哀求其耐火极限达到1.0h,板材规格一样平常1200X2400,以是施工时须要厂家根据现场情形进行详细排版,以知足吊顶上各种举动步伐的安装和节省板材;其他房间可选用石膏板吊顶,高温恒温房和烘箱等房间温度较高,顶板和底板均须要采纳保温方法,底板可在板底贴一层保温材料,吊顶采取保温吊顶或顶板底部贴保温材料。
门窗:电池生产厂房常用的门有卷帘门、快卷门、钢质门和清洁门;厂房外墙只管即便少开窗,可以用平开窗,上悬窗,内墙常有不雅观察窗。卷帘门、快卷门和钢质门与平时利用的没有差异,个中当这些门用在缓冲间、门斗等缓冲空间时,门须要互锁,房间门不能同时开启,以担保房间内的清洁度和湿度,清洁门是用在清洁板上的门,清洁门须要与清洁板墙体配套安装利用,各门边框缝均须要做好密封,并带地扫,定期改换。内墙不雅观察窗当装在清洁板墙体上时利用无框双玻不雅观察窗,玻璃表面与两侧墙板表面平齐,担保其都雅性,此窗户须要清洁板厂家配套制作安装。
屋面:由于电池生产厂房内对环境温度,湿度哀求较高,温湿度的颠簸均会影响到电芯的质量,以是屋面防水性能尤为主要,压型钢板自防水屋面防水效果不好,且有较多的缝隙与室内相通,对付室内温湿度的掌握不利,而卷材防水的防水效果较好,且能担保密封性,以是电池车间首选混凝土卷材防水或者压型钢板保温卷材防水。
车间细节:清洁室内不许可有构造变形缝通过;墙面阴阳角、墙面和地面交界处、墙面和吊顶交界处应做防积尘处理;清洁室内消火栓等公用举动步伐应做积尘处理。清洁板墙体应做墙体防护栏,防止碰撞破坏墙体。
辅房细节:车间赞助用房看重细节设计,利用各种成品墙体如成品玻璃隔断墙或轻钢龙骨石膏板墙来代替传统砌体墙,减少湿作业,节省工期,提高品质。
装修细节设计:应考虑注液间清洁度和环境的哀求,如只管即便采取暗装管线,无法暗装的管线如消火栓水管等采取清洁板包覆,门窗选用专业清洁门窗,边角采取专用扣边件(倒圆角),采取专用灯具等。
结语:锂电池的上风已成为人类二十一世纪重点发展的空想二次能源。合理的设计,快速推动电池家当的发展,实现企业与社会自然经济的可持续发展。
参考文献:
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014
[2]《民用建筑设计通则》GB 50352-2005
[3]《锂离子电池工厂设计标准》(GB51377-2019)