鋰電實驗室設計建設方案

一、鋰電干燥房實驗室的要求

(一)鋰電干燥房實驗室的需求

1、鋰電干燥房就是在鋰電池生產線環境里控制好環境的濕度。
2、鋰電材料中的水分含量是電芯中水分的主要來源之一,而且環境濕度越大,電池材料越容易吸收空氣中的水分。反之,環境濕度控制越好,電池材料吸收空氣中水分的能力越有限。目前有一種鋰電池生產車間的建議濕度控制階梯為(濕度控制根據各電池業實際情況來)。
3、設置的參數有:
相對濕度≦30%車間 (如攪拌、涂布機頭、機尾等)
相對濕度≦20%車間(如輥壓、制片、烘烤等)
相對濕度≦10%車間(如疊片、卷繞、裝配等)
露點溫度≦-45℃車間(如電芯烘烤、注液、封口等)
即使按照以上濕度梯度控制,也需要控制工序的停留時間。

鋰電實驗室設計建設方案

(二)鋰電干燥房實驗室的組成及原理

1、一般干燥房由保溫、維護結構,除濕機、空調、風管及工藝管道組成。
2、原理:新風經過表冷器器將新風制冷到10℃,冷凝出大部分水,再與90回風混合進入干燥轉輪,其中再生風經加熱器加熱到110~130oC,再經90o扇形再生活化區將轉輪吸收的水分帶走排到室外。最后經過后表冷器制冷,將溫度控制在15~21oC送入干燥房,經一定時間的連續制冷、干燥除濕,就可將干燥房內的濕度降到2%以下。

(三)鋰電干燥房實驗室設計控制要點

1、外界環境溫濕度的影響,在夏季,外界新風為高溫高濕的空氣,要求Make up air蒸發器提供大的制冷量。白天和晚上、雨天和晴天、季節的變化等都有很大的影響。
2、干燥房內空氣的平衡 :正壓、排氣等;
3、干燥房內人員的控制和加熱設備的控制 ;
4、再生空氣的溫度控制;
5、干燥房內的化學物質的使用可能影響干燥轉輪的效能。

二、鋰電干燥房實驗室建設方案

(一)鋰電池干燥房實驗室干燥房系統設計要點

1、除濕機要明確除濕機外型尺寸、重量、所需冷量;是電加熱還是蒸汽加熱或是混合加熱,所需熱量為多少。
2、明確干燥房濕度和溫度控制要求;
3、明確干燥房內設備的發熱、干燥房內人數,干燥房內設備的工藝排氣量;
4、干燥房凈高度宜為2.6米;彩鋼板墻開窗尺寸為1.2米*0.6米,窗戶下邊離地1.3米;
5、人員進出緩沖間的開門尺寸宜為2.1米*0.9米;門上觀察窗為0.4米(寬)*0.5米(高),下邊沿離地1.3米;緩沖間兩道門為互鎖方式,緩沖間門要選用輕便不銹鋼門。
6、傳遞窗開口尺寸宜為0.8米*0.8米,下邊沿離地0.9米。
7、設備進出門及安全逃生門可共用同一個門,雙開門結構,尺寸宜為2.1米*1.8米。
8、干燥房的頂板和側板的選材應考慮后續上人維修承重,要采用防火彩鋼板;
9、干燥房內若有較多腐蝕性氣體,則需考慮全新風方式;
10、根據當地冬季的情況,需考慮除濕機末端送風是否帶加熱系統;除濕機后表冷要用用比例積分閥進行送風溫度調控。
11,干燥房設計需滿足消防安全要求,應包含應急燈,逃生指示牌,煙感,緊急排煙等消防設施;要設內外對講電話。
12、除濕機房選址應便于采取新風且盡量靠近干燥房,除濕機房及干燥房應盡量避開伸縮縫,若不可避免需做防水處理;
13、干燥房送風與回風口分布要均勻避免死角;
14、干燥房地面是否滿足推車及設備承重,地面需做防潮處理;
15、除濕機應盡量避免與有尾氣排放的設備擺放在一起;
16、除濕機房內管道布局及閥門安裝應預留維修空間;
17、干燥房內照度需達到250-300Lux;
18、干燥房頂部盡量避免安裝空調風柜和水管,并在該樓層的上一層地面做好防水措施;

(二)鋰電池干燥房實驗室干燥房專用低露點除濕機組選型

1.干燥間要密封良好,并維持正壓;
2.新風需要經一級表冷降溫預處理,與回風混合后再經過二級表冷降溫后經過硅膠/分子篩復合轉輪后,最終經過三級表冷降溫處理后送入干燥間內;
3.機組內部為正壓送風;
4.濕負荷的計算最終決定送風量的大小。

(三)鋰電池干燥房實驗室干燥房除濕機組的設計核心:

1、干燥房技術需求:條件參數表及室內情況控制表;
2、設計依據 :確認當地的氣候條件;
3、計算濕負荷:除濕前后空氣含濕量,得出所需要的除濕量;
4、風量設計計算:根據所要求的除濕量計算出總的送風量;
5、根據正壓及排風計算出新風風量和回風風量;
6、根據新風、回風、送風及室內要求計算出各段的冷負荷;
7、設計工藝流程圖:計算每段空氣狀;
8、設備選型。

三、鋰電干燥房實驗室干燥房安裝要點

(一)彩鋼板房

1、彩鋼板應輕拿輕放,外層的保護塑料膜應在安裝完畢后再去除,避免施工過程造成彩鋼板刮花;
2、干燥房門洞應提前做好標識,此處地面槽鋁不打孔;
3、照明安裝與出風口要均勻錯開,整體布局美觀;
4、彩鋼板安裝完畢在板縫接口處要打密封膠,避免泄漏;
5、照明開關應安裝在距離入口最近的位置,方便開關;
6、電線穿孔安裝做防割處理及符合電氣行業相關要求;
7、干燥房應盡量減少開孔,在管道線槽開孔處要做好(玻璃膠、發泡膠)密封;
8、露點儀應盡量避開人和發熱設備,宜安裝在主回風管道內。顯示器的位置應安裝在房內窗口旁,以方便房內和房外人員觀察。

(二)除濕機風管

1、除濕機送風與回風管要嚴格密封,要在做完做燈光檢漏或壓力試漏后才能做保溫;
2、保溫棉厚度要達到30mm,且為阻燃材料,保溫棉切口整齊美觀,風管刷膠要均勻,不能有鼓包;
3、送風散流器要求可調風量,并在散流器上黏貼紅色飄帶;
4、風管接口處應有密封膠墊,且密封膠墊應黏貼整齊;
5、風管應盡量減少彎頭,分支應做導流片。

(三)除濕機安裝

1、水管的最高處應預留排氣口,水管的最低處應預留排水口;
2、除濕機排水管應做存水彎,且要形成一定高度差;
3、管道保溫要整齊密實,無鼓包,漏膠等現象;
4、蒸汽回水管道需預留手動排水口,進氣管道要預留破真空閥。蒸汽管道閥門需做保溫;
5、管道閥門安裝位置需便于操作維修。

(四)除濕機運行參數標準參考

1、單轉輪除濕機再生溫度標準參考:100-130℃
2、雙轉輪除濕機一級轉輪再生溫度標準參考:80-110℃
3、雙轉輪除濕機二級轉輪再生溫度標準參考:90-135℃
4、除濕機凍水進水溫度標準參考:6-9℃
5、除濕機凍水出水溫度標準參考:9-12℃
6、除濕機前表冷溫度標準參考:8-10℃
7、除濕機中表冷溫度標準參考:10-15℃
8、干燥房正壓標準參考:5-15Pa
9、干燥房溫度標準參考:23±3℃
10、干燥房相對濕度標準參考:2.0%以下
11、干燥房露點標準參考:小于-30℃、大于-45℃
12、干燥房露點報警點標準參考:大于-30℃報警

五、鋰電干燥房實驗室干燥房維護保養及時間

(一)干燥房系統維保要素

1、定期檢查、更換除濕機的新風和中效過濾;
2、定期檢查除濕機的轉輪清潔度,風機皮帶松緊度,風機鑼絲緊固度,軸承加注潤滑油。各接線端子緊固;
3、除濕機的報警信號接入廠房報警系統,定期試驗模擬報警可靠性;
4、定期清洗干燥房內回風過濾網;
5、定期檢查干燥房門窗是否變形破損;
6、定期清理除濕機冷凍水Y格,并定期排除凍水管道內氣體;
7、定期用手持露點儀校驗干燥房內露點狀態;
8、定期清潔出風口處積塵。

(二)除濕機的日常維護和保養

1、每天記錄并對比除濕機各運行數據
2、發現異常數據要及時查找并分析異常原因
3、每天檢查除濕機表冷器的風柜是否積水
4、每天檢查除濕機是否有異常振動和噪音
5、每天檢查蒸汽壓力是否正常(調壓閥后3-4bar為正常)
6、每天檢查除濕機蒸汽比例積分閥是否正常工作
7、每天檢查控制電箱是否異常(電加熱端子、主接觸器端子需重點檢查)
8、每天檢查蒸汽管道、循環風管道、除濕機檢修門是否有泄漏情況

(三)每月維護內容

1、每月清潔或更換除濕機新風過濾棉
2、每月清潔再生風濾網
3、每月手動檢查凍水管道系統內是否有空氣
4、每月檢查控制電箱的接線端子是否松動或絕緣是否變色
5、每月對除濕機機體和控制箱清潔保養,保持機體干凈整潔、無油污
6、每月對檢查除濕機蒸汽疏水閥、截止閥是否泄漏蒸汽,回水壓力異常時需及時排查原因。

(四)每季度保養內容

1、每季度清洗或更換中效過濾器保養
2、每季度檢查電機皮帶或緊固電機底座保養
3、每季度對除濕機電機軸承檢查或加潤滑脂保養
4、每季度對除濕機控制電箱、電加熱端子全面檢查緊固處理
5、每季度檢查風柜排水管道是否堵塞

(五)每月維護內容

1、每年除濕機表冷器清洗保養
2、每年除濕機轉輪表面清潔除塵保養
3、每年除濕機凍水管道Y格清洗、反沖保養
4、每年蒸汽管道保溫檢查保養

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