隨著新能源汽車和儲能行業(yè)的飛速發(fā)展,鋰電池作為核心動力源,其性能、安全性和一致性要求日益嚴苛。生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度直接決定了電池的良品率、循環(huán)壽命和安全性能。
一、 為什么需要“無塵”環(huán)境?
鋰電池生產(chǎn),尤其是電極制作(涂布、輥壓、分切)和電芯裝配(卷繞/疊片、注液、封口)環(huán)節(jié),對環(huán)境中的粉塵、濕度、溫度極為敏感。
1.空氣中微米級的金屬粉塵、纖維等顆粒物一旦附著在隔膜或極片上,極易刺穿隔膜,引發(fā)電池內(nèi)部短路,導(dǎo)致自放電率升高、容量衰減,甚至熱失控起火爆炸。
2.電解液對水分高度敏感,其水分含量必須控制在極低的ppm級別(通常<20ppm)。環(huán)境中濕度過高會導(dǎo)致電解液分解變質(zhì),產(chǎn)生氣體,造成電池鼓脹、性能失效,并帶來嚴重安全隱患。
3.恒溫恒濕的穩(wěn)定環(huán)境確保了漿料粘度、涂布厚度、輥壓密度等工藝參數(shù)的高度一致性,是生產(chǎn)出批次穩(wěn)定、性能優(yōu)異的高品質(zhì)鋰電池的基礎(chǔ)。
二、 核心裝修要求與標準
1.潔凈度等級
電極制作:通常要求最高,需達到萬級(ISO 7)甚至千級(ISO 6)標準。
卷繞/疊片、裝配區(qū): 通常要求萬級(ISO 7)標準。
注液、封口區(qū): 由于電解液怕水,此區(qū)域?qū)穸纫髽O嚴,潔凈度通常為萬級(ISO 7)。
干燥房(注液前): 核心區(qū)域--要求露點溫度極低(如-40℃至-60℃),濕度控制達極限水平。
2.溫濕度控制
溫度:一般控制在23±2℃。溫度波動會影響漿料和膠水的性質(zhì)。
濕度:低濕是絕對要求。普通干燥區(qū)域濕度需控制在1%RH以下,極端干燥房則要求低于0.5%RH甚至更低。注液房為防爆設(shè)計,濕度要求同樣苛刻。
氣壓控制(壓差梯度):車間需維持正壓狀態(tài),防止外部污染空氣侵入。不同潔凈等級區(qū)域之間需保持合理的壓差梯度(通常>5Pa),氣流始終從高級別潔凈區(qū)流向低級別潔凈區(qū),從而有效隔離污染物。
三、鋰電池廠凈化車間裝修裝修材料
1.圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng):材料采用防塵、防腐蝕、不易產(chǎn)塵的板材,如巖棉夾芯板、玻鎂板、不銹鋼板等。板材接縫處需采用專用密封膠密封,確保氣密性。門窗采用專用凈化密閉門和雙層中空玻璃觀察窗,保證密封性。
2.組合式空調(diào)機組是最主流的方案。新風(fēng)機組負責(zé)處理室外新鮮空氣,進行初效、中效過濾以及深度除濕(通常采用轉(zhuǎn)輪除濕機)和調(diào)溫,保證送入車間的新風(fēng)干燥潔凈。通過高效過濾器持續(xù)向下輸送垂直層流潔凈空氣,帶走污染物。干盤管安裝在FFU下方,負責(zé)承擔(dān)車間的顯熱負荷,因其采用干工況運行,不存在冷凝水風(fēng)險,完美匹配低濕環(huán)境。
3.高架地板系統(tǒng)采用防靜電環(huán)氧自流坪地面,防止靜電積累擊穿電芯。地板下空間作為回風(fēng)通道,形成垂直單向流,使氣流組織有序,排塵高效。
4.照明采用專用凈化燈具,嵌入式安裝,密封性好,不易積塵,照度需滿足精細操作要求。配電所有線管、插座、開關(guān)均需采用暗裝方式,保證墻面平整光滑。動力配電與照明配電分開。建立完整的防靜電接地系統(tǒng),包括防靜電地板、工作臺、手環(huán)等。
5. 針對空氣中酸性、堿性、有機廢氣等,可采用化學(xué)過濾器進行處理。集成環(huán)境溫濕度、壓差、潔凈度(粒子計數(shù)器)的在線監(jiān)測系統(tǒng),實時顯示報警,確保環(huán)境始終受控。
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