鋰離子電池具有能量密度高，使用時(shí)間長(zhǎng)，無功率損耗小，無記憶效應(yīng)以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，隨著制造工藝技術(shù)不斷提高，生產(chǎn)成本逐步減小，近幾年來廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、交通工具、電網(wǎng)儲(chǔ)能、航空航天等領(lǐng)域。鋰離子電池生產(chǎn)車間的主要作用在于控制鋰離子電池產(chǎn)品所接觸大氣的潔凈度及溫、濕度，使工人能在一個(gè)良好環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造、測(cè)試產(chǎn)品，并且還應(yīng)提供適宜的工藝荷載要求、工藝凈高要求、工藝動(dòng)力用吸品質(zhì)。這些鋰離子電池工廠建設(shè)的工藝條件必須在廠規(guī)劃設(shè)計(jì)階段充分考慮。
一、空調(diào)設(shè)計(jì)
（一）負(fù)荷特點(diǎn)
鋰電池廠房?jī)?nèi)車間多，潔凈區(qū)對(duì)空氣品質(zhì)要求高，負(fù)荷計(jì)算較復(fù)雜。相對(duì)濕度≤5%及露點(diǎn)為-45℃區(qū)域的生產(chǎn)車間采用傳統(tǒng)表冷器處理無法達(dá)到生產(chǎn)要求的相對(duì)濕度，需采用專業(yè)的除濕設(shè)備(轉(zhuǎn)輪)進(jìn)行除濕。
（二）冷熱源方案
根據(jù)《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，冷水機(jī)組選型要滿足廠房不同產(chǎn)能時(shí)對(duì)空調(diào)變化的需求；采用電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組時(shí)，空調(diào)負(fù)荷變化較大時(shí)宜采用變頻調(diào)速式冷水機(jī)組包。
（1）工藝?yán)湓丛O(shè)計(jì)
廠房?jī)?nèi)工藝?yán)鋬鏊?fù)荷由2臺(tái)額定制冷量為3868 kW變頻離心冷水機(jī)組承擔(dān)，在制冷站房設(shè)置一套分、集水器，分別由廠房南側(cè)接至正、負(fù)極勻漿車間內(nèi)工藝設(shè)備及其他車間工藝設(shè)備。
（2）空調(diào)冷源設(shè)計(jì)
鋰電池工廠相對(duì)濕度≤5%及露點(diǎn)為-45℃區(qū)域需要全年除濕，需要冷凍水來冷卻被轉(zhuǎn)輪除濕后而升溫的空氣，另外分容、化成等區(qū)域設(shè)備空調(diào)負(fù)荷大，冬夏季節(jié)均需要供冷。廠房舒適性空調(diào)區(qū)域夏季需要提供冷凍水，為車間降溫除濕使用。
鋰電池廠房?jī)?nèi)空調(diào)冷負(fù)荷由五臺(tái)變頻離心冷水機(jī)組承擔(dān)，單臺(tái)機(jī)組額定制冷量3868kW，機(jī)組均設(shè)置于制冷站房一樓。在制冷站房另外再設(shè)置一套分、集水器，分別接至南北區(qū)空調(diào)機(jī)房及除濕機(jī)房。冷水供水溫度為7℃，冷水回水溫度為12℃。
（3）空調(diào)熱源設(shè)計(jì)
鋰電池廠房?jī)?nèi)廠房舒適性空調(diào)區(qū)域冬季需要供熱，供熱熱水的供回水溫度為60℃/50℃，熱源為布置在廠區(qū)公用站房?jī)?nèi)的熱水鍋爐。
組合式轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)冬季和夏季在進(jìn)行空氣除濕后，需要利用高溫空氣用于轉(zhuǎn)輪再生，另外在冬季需要對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，這些熱量均由公用站房?jī)?nèi)蒸汽鍋爐提供的0.6MPa飽和蒸汽承擔(dān)。
（三）冷水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
冷水系統(tǒng)分為2套系統(tǒng)，廠房工藝?yán)鋬鏊疄橐粋€(gè)系統(tǒng)。鋰電池工廠車間空調(diào)設(shè)備所需冷水為另一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，，此系統(tǒng)內(nèi)采用南、北兩區(qū)分別供水，北區(qū)分為北區(qū)舒適性空調(diào)區(qū)北區(qū)除濕機(jī)區(qū)，南區(qū)分為南區(qū)舒適性空調(diào)區(qū)、南區(qū)除濕機(jī)區(qū)，均由制冷站房?jī)?nèi)分、集水器供給。冷水系統(tǒng)采用一級(jí)泵兩管制系統(tǒng)，立管為異程式，水平管為同程式，廠房除濕機(jī)組及分容、化成區(qū)域組合式空調(diào)機(jī)組四季皆供冷水。冬季關(guān)閉分、集水器舒適性空調(diào)區(qū)供、回水主管閥門，打開舒適性空調(diào)區(qū)接至鍋爐房管道上閥門，由鍋爐房?jī)?nèi)提供60℃熱水。各水系統(tǒng)立管的頂端及各層水平管的坡頂處均設(shè)自動(dòng)排氣閥。水系統(tǒng)由設(shè)在制冷站房的一體化定壓補(bǔ)水設(shè)備進(jìn)行定壓和補(bǔ)水。
（四）空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
潔凈室的送風(fēng)量由潔凈等級(jí)要求、人員所需最小新風(fēng)量以及熱、濕負(fù)荷計(jì)算確定甲?？臻g較大、人員較多，溫、濕度波動(dòng)范圍小，潔凈度要求高的空調(diào)區(qū)域宜采用全空氣系統(tǒng)凹，廠房?jī)?nèi)潔凈區(qū)域采用全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用上送下回形式，使車間內(nèi)形成較為均勻的溫、濕度場(chǎng)和一致的潔凈度；考慮到噪聲要求，送風(fēng)口出口風(fēng)速為3 m/s，在房間下部回風(fēng)口風(fēng)速為1.5 m/s。
非潔凈區(qū)車間高度一般在4m左右，空調(diào)設(shè)備采用組合式空調(diào)柜，空調(diào)風(fēng)為上送上回，送風(fēng)口采用可調(diào)節(jié)雙層百葉風(fēng)口，回風(fēng)口則可以采用可調(diào)節(jié)單層百葉風(fēng)口。
廠房?jī)?nèi)的辦公房間及廠房人口處大廳設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管，新風(fēng)為吊頂式新風(fēng)機(jī)，采用上送上回的氣流組織形式。
（五）冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
冷卻塔采用方形橫流塔，集中設(shè)置于公用站房屋面。冷卻水泵，冷水機(jī)組及冷卻塔之間均通過共用集管的方式連接，冷卻水泵設(shè)置于冷卻水系統(tǒng)供水管上。冷水機(jī)組和冷卻塔進(jìn)水管道上均設(shè)置與對(duì)應(yīng)冷卻水泵連鎖開關(guān)的電動(dòng)兩通閥。
考慮到相對(duì)濕度低的區(qū)域全年需要除濕，轉(zhuǎn)輪再生需要提供冷凍水，分容、化成區(qū)域發(fā)熱量大，冷水機(jī)組需全年運(yùn)行提供冷凍水，電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組冷卻水水溫不宜過低，因此在冷卻塔內(nèi)設(shè)置電輔助加熱器，以便在冬季極端天氣下冷卻水溫度過低，加熱冷卻水輔助制冷主機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。
二、通風(fēng)設(shè)計(jì)
鋰電池廠房?jī)?nèi)存在多個(gè)散發(fā)有毒氣體、有爆炸危險(xiǎn)氣體的場(chǎng)所叫，如NMP室、廢NMP儲(chǔ)罐間、電解液間、電池拆解房等均需要設(shè)計(jì)事故通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)量不小于房間換氣次數(shù)12次/h，均需要采用防爆通風(fēng)設(shè)備。
廠房?jī)?nèi)存在發(fā)熱量大的區(qū)域，如涂布車間，真空泵房，空壓站房、變配電房等，這些房間通風(fēng)需根據(jù)不同情況分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。變配電房的通風(fēng)量按發(fā)熱量計(jì)算，必要時(shí)需設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)以保證變配電房?jī)?nèi)變壓器等設(shè)備正常運(yùn)行。涂布車間通風(fēng)需根據(jù)涂布機(jī)設(shè)備通風(fēng)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。真空泵房設(shè)備發(fā)熱量很大，除考慮設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備外，需另外考慮設(shè)置空調(diào)設(shè)備，或采用水冷型真空泵。空壓站內(nèi)通風(fēng)需考慮房間排除熱量的通風(fēng)量以外，仍需考慮空壓機(jī)壓縮空氣的空氣需求，預(yù)留足夠的自然進(jìn)風(fēng)口面積以保證設(shè)備正常運(yùn)行和房間排熱時(shí)的自然補(bǔ)風(fēng)量。
三、防排煙設(shè)計(jì)
廠房同層內(nèi)相同防火分區(qū)采用同一系統(tǒng)，豎向不同層采用共用排煙井道，共用屋面同一排煙風(fēng)機(jī)的形式，每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的防煙分區(qū)面積劃分為200~400 m2左右，排煙系統(tǒng)的最小排煙量按最大防煙分區(qū)面積×120 m/(m2*h)計(jì)算，內(nèi)走道長(zhǎng)度大于60 m，劃分為若干個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)的排煙量按防煙分區(qū)面積×60m/(m2*h)計(jì)算，走道排煙風(fēng)機(jī)排煙量按最大防煙分區(qū)面積×120 m/(m2*h)計(jì)算。排煙風(fēng)機(jī)的排煙量考慮10%~20%的漏風(fēng)量。
每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一套補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量不小于機(jī)械排煙量的50%，且補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)需要設(shè)置密閉閥，以阻止平時(shí)室外空氣進(jìn)入廠房車間，影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。廠房?jī)?nèi)因?qū)崈舳冗M(jìn)行控制，部分封閉樓梯間不允許設(shè)置可開啟外窗，故需要設(shè)計(jì)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，并在樓梯間貼臨內(nèi)走道的隔墻處設(shè)置泄壓閥，以維持樓梯間內(nèi)余壓值為40~50Pa。
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