十萬級潔凈室

一、內(nèi)容介紹

  十萬級凈化車間，是指把一定范圍內(nèi)每立方米空氣中直徑≥0.5μm粒子數(shù)≤352萬個，每小時換氣次數(shù)≥15次，且換氣結(jié)束后空氣凈化時間≤40分鐘的特別設計的房間。隨著經(jīng)濟的發(fā)展各行各業(yè)發(fā)展的精細化與國家相關要求的影響，凈化車間被廣泛應用，萬級凈化車間和十萬級凈化車間最為常見和常用。

   隨著科技的飛速發(fā)展和人們對能源利用效率的日益關注，鋰電池作為高效、環(huán)保的能源儲存方式，受到了廣泛的關注和應用。然而，鋰電池實驗及廠區(qū)在研發(fā)、生產(chǎn)和測試過程中，通點多且安全風險高，對于此類實驗/潔凈車間建設需要專業(yè)度比較高且資質(zhì)匹配的合適的單位去建設，減少在測試、生產(chǎn)過程中短路、過充、過放等問題，進而引發(fā)火災、爆炸等安全事故，也對我們建設方和實驗室的安全管理提出了極高的要求。

   從設計與裝修層面來說，新能源鋰電池材料實驗室安排在廠區(qū)的，應合理布局，樣品處理、實驗操作、測量分析、儀器設備等按需劃分為不同區(qū)域。實驗室的設施及裝修材料應選擇有優(yōu)良的耐腐蝕性和防靜電性能，例如實驗室的地面、墻壁、頂棚、工作臺面、接地設施等應采用防靜電材料，保證實驗室操作人員和儀器設備的安全。同時，為了保證鋰電池的測試實驗的穩(wěn)定性和安全性，在技術層面設計施工時需 要滿足鋰電池測試的環(huán)境要求，例如溫濕度、通排風、壓差設計、氣路及管道、電磁輻射、三廢處理等。

二、技術設計要點

1.通風、空調(diào)與凈化：

空調(diào)機組宜采用集中與分散相結(jié)合方式進行設置，選多聯(lián)機組也比較適合。

在制冷機房的平面與空間和制冷系統(tǒng)管路的輸送能力方面，為將來的升級提供一定的余量。實驗室溫度可以設置在相對適合正極材料混合環(huán)境的空間要求下，相對濕度60%±5%、溫度25℃±2℃。此外，在進行溫度老化測試時，應根據(jù)實際使用環(huán)境選擇適宜的溫度范圍和持續(xù)時間。此外還有幾個設計要點：

(1)干燥房與一般空調(diào)房間應分開設計空調(diào)。

(2)露點溫度差別大的干燥房應分開設計空調(diào)。

(3)有潔凈度要求的干燥房與無潔凈度要求的干燥房應分開設計空調(diào)。

(4)不同露點的干燥房之間的靜壓差不宜小于5Pa。

(5)干燥房與一般空調(diào)房間的靜壓差不應小于5Pa。

(6)干燥房與室外的靜壓差應大于10Pa。

(7)電解液暫存間和注液間應設計事故通風系統(tǒng)，事故通風換氣次數(shù)不應小于12次/h。

(8)溶劑發(fā)生的位置如氮甲基吡咯烷酮(NMP)的排風系統(tǒng)應按防爆系統(tǒng)設計。

(9)當干燥房要求的露點溫度低于-50℃時，應采用兩級除濕處理系統(tǒng)。

(10)終極除濕段內(nèi)處理區(qū)域、再生區(qū)域的漏風率不應大于0.5%。

  鋰電池干燥房實驗室的組成 ：由保溫、維護結(jié)構(gòu)、除濕機、空調(diào)、風管及工藝管道組成。運行原理：新風經(jīng)過表冷器將新風制冷到10℃，冷凝出大部分水，再與30℃回風混合進入干燥轉(zhuǎn)輪，其中再生風經(jīng)加熱器加熱到110~130oC，再經(jīng)90o扇形再生活化區(qū)將轉(zhuǎn)輪吸收的水分帶走排到室外。最后經(jīng)過后表冷器制冷，將溫度控制在15~21oC送入干燥房，經(jīng)一定時間的連續(xù)制冷、干燥除濕，就可將干燥房內(nèi)的濕度降到2%以下。這就對設計及施工單位有專業(yè)度的要求，通過技術手段將干燥房內(nèi)空氣正壓平衡、設定溫濕度，同時通過工藝管道進行排氣等。

2.實驗室氣路及工藝管道：

(1)鋰離子電池實驗使用的氦氣及氬氣應采用瓶裝壓縮氣體供氣，其純度應大于或等于99.99%，管道宜采用不銹鋼316BA級及以上管材。需要設專門的氣瓶間存放。

(2)氮氣純度小于或等于99.999%時，需要采用內(nèi)壁光亮退火處理BA級不銹鋼管。

(3)排出酸性廢氣的風管選型采用耐腐蝕的不燃或難燃型材料制作。

(4)真空管道及純水管道可采用U-PVC管道，空壓管道采用鍍鋅鋼管及不銹鋼管。

3. 危廢處理：

  鋰電池實驗及測試，會涉潛在危險部分。例如老化測試、電解液操作等。廢氣及廢水的處理是保證室內(nèi)室外環(huán)境與實驗人員身體健康的必要措施。在施工上可以采購有機廢氣處理器、廢水處理設備等，將廢氣和廢水進行處理后再統(tǒng)一進行排放。實驗室危廢管道一般隨生產(chǎn)線的三廢管道呼應設計。

  新能源鋰電池實驗室的建設是一項專業(yè)且復雜的系統(tǒng)工程，除濕+凈化等技術系統(tǒng)設計施工是提高鋰電池生產(chǎn)質(zhì)量的根本所在。而對于實驗部分來說，要維持鋰電池實驗室內(nèi)的標準測試環(huán)境，內(nèi)部各項技術系統(tǒng)需要酌情設計。