鋰離子電池具有能量密度高，使用時間長，無功率損耗小，無記憶效應以及環(huán)保等優(yōu)點，隨著制造工藝技術不斷提高，生產成本逐步減小，近幾年來廣泛應用于電子產品、交通工具、電網儲能、航空航天等領域。鋰離子電池生產車間的主要作用在于控制鋰離子電池產品所接觸大氣的潔凈度及溫、濕度，使工人能在一個良好環(huán)境空間中生產、制造、測試產品，并且還應提供適宜的工藝荷載要求、工藝凈高要求、工藝動力用吸品質。這些鋰離子電池工廠建設的工藝條件必須在廠規(guī)劃設計階段充分考慮。

一、空調設計

（一）負荷特點

鋰電池廠房內車間多，潔凈區(qū)對空氣品質要求高，負荷計算較復雜。相對濕度≤5%及露點為-45℃區(qū)域的生產車間采用傳統(tǒng)表冷器處理無法達到生產要求的相對濕度，需采用專業(yè)的除濕設備(轉輪)進行除濕。

（二）冷熱源方案

根據《工業(yè)建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》，冷水機組選型要滿足廠房不同產能時對空調變化的需求；采用電動壓縮式冷水機組時，空調負荷變化較大時宜采用變頻調速式冷水機組包。

（1）工藝冷源設計

廠房內工藝冷凍水負荷由2臺額定制冷量為3868 kW變頻離心冷水機組承擔，在制冷站房設置一套分、集水器，分別由廠房南側接至正、負極勻漿車間內工藝設備及其他車間工藝設備。

（2）空調冷源設計

鋰電池工廠相對濕度≤5%及露點為-45℃區(qū)域需要全年除濕，需要冷凍水來冷卻被轉輪除濕后而升溫的空氣，另外分容、化成等區(qū)域設備空調負荷大，冬夏季節(jié)均需要供冷。廠房舒適性空調區(qū)域夏季需要提供冷凍水，為車間降溫除濕使用。

鋰電池廠房內空調冷負荷由五臺變頻離心冷水機組承擔，單臺機組額定制冷量3868kW，機組均設置于制冷站房一樓。在制冷站房另外再設置一套分、集水器，分別接至南北區(qū)空調機房及除濕機房。冷水供水溫度為7℃，冷水回水溫度為12℃。

（3）空調熱源設計

鋰電池廠房內廠房舒適性空調區(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)公用站房內的熱水鍋爐。

組合式轉輪除濕機冬季和夏季在進行空氣除濕后，需要利用高溫空氣用于轉輪再生，另外在冬季需要對新風進行預熱，這些熱量均由公用站房內蒸汽鍋爐提供的0.6MPa飽和蒸汽承擔。

（三）冷水系統(tǒng)設計

冷水系統(tǒng)分為2套系統(tǒng)，廠房工藝冷凍水為一個系統(tǒng)。鋰電池工廠車間空調設備所需冷水為另一個獨立系統(tǒng)，，此系統(tǒng)內采用南、北兩區(qū)分別供水，北區(qū)分為北區(qū)舒適性空調區(qū)北區(qū)除濕機區(qū)，南區(qū)分為南區(qū)舒適性空調區(qū)、南區(qū)除濕機區(qū)，均由制冷站房內分、集水器供給。冷水系統(tǒng)采用一級泵兩管制系統(tǒng)，立管為異程式，水平管為同程式，廠房除濕機組及分容、化成區(qū)域組合式空調機組四季皆供冷水。冬季關閉分、集水器舒適性空調區(qū)供、回水主管閥門，打開舒適性空調區(qū)接至鍋爐房管道上閥門，由鍋爐房內提供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自動排氣閥。水系統(tǒng)由設在制冷站房的一體化定壓補水設備進行定壓和補水。

（四）空調風系統(tǒng)設計

潔凈室的送風量由潔凈等級要求、人員所需最小新風量以及熱、濕負荷計算確定甲?？臻g較大、人員較多，溫、濕度波動范圍小，潔凈度要求高的空調區(qū)域宜采用全空氣系統(tǒng)凹，廠房內潔凈區(qū)域采用全空氣定風量空氣調節(jié)系統(tǒng)，空調風系統(tǒng)采用上送下回形式，使車間內形成較為均勻的溫、濕度場和一致的潔凈度；考慮到噪聲要求，送風口出口風速為3 m/s，在房間下部回風口風速為1.5 m/s。

非潔凈區(qū)車間高度一般在4m左右，空調設備采用組合式空調柜，空調風為上送上回，送風口采用可調節(jié)雙層百葉風口，回風口則可以采用可調節(jié)單層百葉風口。

廠房內的辦公房間及廠房人口處大廳設置風機盤管，新風為吊頂式新風機，采用上送上回的氣流組織形式。

（五）冷卻水系統(tǒng)設計

冷卻塔采用方形橫流塔，集中設置于公用站房屋面。冷卻水泵，冷水機組及冷卻塔之間均通過共用集管的方式連接，冷卻水泵設置于冷卻水系統(tǒng)供水管上。冷水機組和冷卻塔進水管道上均設置與對應冷卻水泵連鎖開關的電動兩通閥。

考慮到相對濕度低的區(qū)域全年需要除濕，轉輪再生需要提供冷凍水，分容、化成區(qū)域發(fā)熱量大，冷水機組需全年運行提供冷凍水，電動壓縮式冷水機組冷卻水水溫不宜過低，因此在冷卻塔內設置電輔助加熱器，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啟動運行。

二、通風設計

鋰電池廠房內存在多個散發(fā)有毒氣體、有爆炸危險氣體的場所叫，如NMP室、廢NMP儲罐間、電解液間、電池拆解房等均需要設計事故通風系統(tǒng)，通風系統(tǒng)排風量不小于房間換氣次數12次/h，均需要采用防爆通風設備。

廠房內存在發(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，這些房間通風需根據不同情況分別進行設計。變配電房的通風量按發(fā)熱量計算，必要時需設計空調系統(tǒng)以保證變配電房內變壓器等設備正常運行。涂布車間通風需根據涂布機設備通風需求進行設計。真空泵房設備發(fā)熱量很大，除考慮設置機械通風設備外，需另外考慮設置空調設備，或采用水冷型真空泵?？諌赫緝韧L需考慮房間排除熱量的通風量以外，仍需考慮空壓機壓縮空氣的空氣需求，預留足夠的自然進風口面積以保證設備正常運行和房間排熱時的自然補風量。

三、防排煙設計

廠房同層內相同防火分區(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機的形式，每個防火分區(qū)內的防煙分區(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)計算，內走道長度大于60 m，劃分為若干個防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)的排煙量按防煙分區(qū)面積×60m/(m²*h)計算，走道排煙風機排煙量按最大防煙分區(qū)面積×120 m/(m²*h)計算。排煙風機的排煙量考慮10%~20%的漏風量。

每個防火分區(qū)設置一套補風系統(tǒng)，補風量不小于機械排煙量的50%，且補風系統(tǒng)需要設置密閉閥，以阻止平時室外空氣進入廠房車間，影響室內空氣質量。廠房內因對潔凈度進行控制，部分封閉樓梯間不允許設置可開啟外窗，故需要設計機械加壓送風系統(tǒng)，并在樓梯間貼臨內走道的隔墻處設置泄壓閥，以維持樓梯間內余壓值為40~50Pa。

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