一、鋰電池（chí）的基本認識

鋰（lǐ）電池是（shì）一類由鋰金屬或鋰合金為材料、使用非水電解質溶液的（de）電池。由（yóu）於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加（jiā）工、保存、使用，對環（huán）境要求非常高。鋰、飾與（yǔ）其高能量的金屬，當大氣中的水氣使其（qí）腐蝕後，會起火而造成危害。因此，必須采取有效的措施來保證（zhèng）空（kōng）氣濕度符合要求。

二、常見的兩種電池生產工藝流線

（一）磷（lín）酸鐵鋰電池

1、工（gōng）序①

正極粉體上料20%→正極合漿→正極塗布20%-45%→正極輥壓（yā）20%→正極分條2、20%→正極模切20%→正極二分20%

2、工序②

負極粉體上料（liào）20%→負（fù）極合（hé）漿→負極塗布20%-45%→負極輥壓20%→負極分條20%→負極模切20%→負極二分40%

3、工序（xù）③

隔（gé）膜45%將工序①②③→卷繞疊片20%→電（diàn）芯裝配20%→幹燥露點-50%→注液（露點-50℃）→負壓化成（露點-30%）→二次注液（露點-50℃）→密封釘焊接（露點-50℃）→貼膜→常溫靜置→定容（róng）→模塊組裝→Pack集成→Pack出廠

（二（èr））三元鋰電池

1、工序（xù）①

正極粉體上料2%-20%→正極合漿→正極塗布2%-20%→正極輥壓2%-20%→正極（jí）分條2%-20%→正極模切2%-20%→正（zhèng）極二分（fèn）2%-20%

2、工序②

負極粉體上料30%→負極合漿（jiāng）→負極塗布45%→負極輥壓45%→負極分條45%→負極絕緣層（céng）合槳2%-20%→負極絕緣層（céng）塗布20%→負（fù）極二次輥壓20%→負極模（mó）切45%→負極二分45%

3、工（gōng）序③

隔膜45%將①②③→卷繞疊片2%-20%→電芯（xīn）裝配2%-20%→幹燥露點-30%→注液（露點-50℃）→負壓化成（露點-30%）→二次注液（露點-50℃）→密封釘（dìng）焊（hàn）接（露點-30℃）→貼膜→常溫靜置→定容→分選（此步後也（yě）可單（dān）體成品出廠）→模塊組裝（zhuāng）→Pack集成→Pack出廠

三、生（shēng）產工藝（全自動幹（gàn）燥線）方式的選型

目前全自動幹燥線主要有兩種，一種是由烘箱＋自（zì）動化轉運係統組成的幹燥線，另一種是隧道式幹燥線。第一種幹燥（zào）線其布置房間需（xū）控製（zhì）濕（shī）度在露點-50 ℃以下，而隧（suì）道式幹燥爐（lú）由於幹燥過程中（zhōng）電池一直（zhí）在隧道爐內，幹燥線布置區域無需濕度控製，隻需在出爐間控製濕度在露點（diǎn）-50 ℃以下即可（kě），可極大地減少低濕區域的麵積。

五、鋰電池生產車間的關鍵工序

封口、注（zhù）液工序操作的電芯、殼體均已通過幹燥處理，因（yīn）此對車間內空氣中的水分極（jí）其敏感，一旦（dàn）房間內（nèi）空氣中水分含量過高被電池吸（xī）收，會造成電池鼓脹（zhàng）、漏液等諸多問題，因此對鋰電池封口、注液工序進行（háng）有效（xiào）的環境控製是鋰電池生產過程中非常重要的環節。

電池（chí）注液工序對濕度控製特別嚴格，將烘幹後的（de）電池轉運（yùn）到手（shǒu）套箱或（huò）注（zhù）液機（jī）內添加電解液，注液後電池經過焊接封口等工序成為成品電池，然後轉人化成車間化成。

電池幹燥件和電池注液手套箱內是電池與外界接觸的地方，該工位環境控製應非常嚴格，以保證鋰電池正常生產要求，正常鋰（lǐ）電（diàn）池生產要求水分含量露點要求低於-40℃，實際工作中一般選（xuǎn）取露點低於-35 ℃、-50℃不等，露點越低，配備的除濕機就（jiù）越大（dà），設（shè）備投資（zī）及運行費用就相應增加。

電池幹（gàn）燥間、自動注液機內露點要求非常高，電池（chí）幹燥（zào）間、自動注液機內露點要求非（fēi）常高，普（pǔ）通空調係統無法滿足低露點環境，考慮到人員對環境露點影響（xiǎng），各幹燥區域也對人數有嚴格（gé）限製。轉輪除濕機在鋰電池除濕（shī）方（fāng）麵有無法比擬的優越性應用先進技術，可以把處理空氣處理到相（xiàng）對濕度範（fàn）圍為0.5%~100%。

四、鋰電（diàn）池生產環境控製的關（guān）鍵

不（bú）同（tóng）形狀鋰電池的差別主要在注液到貼膜之間的幾個工序，合景（jǐng）淨化工程公司認為，確定環境濕度控製的關鍵是（shì）：注液後的電池狀態，是否封口，如注液後封口，則其後續工序無特殊濕度（dù）要（yào）求，如未封口（kǒu），則至少需保證露點-30 ℃的濕度控製。由於方形金屬殼采用負壓化成，注液後未封口，所以化成時要保證露點-30℃的濕度。封口/一封時由於要防止注液後揮發的電解液與空氣中的水分發生反應，其濕度也需控製在露點-50℃以下。

五、鋰電池潔淨廠房生產（chǎn）車間除濕方式的選擇和確定

現行（háng）的空氣除濕方式有：冷卻除濕，液體吸附劑除濕，固體吸（xī）附劑（jì）除濕，膜除濕（shī）等。

目前，空（kōng）氣除濕主要有冷卻除濕（shī）和轉輪除濕。

（一）冷卻除濕

冷卻除濕在高溫高（gāo）濕的環境且對濕度要求不是很嚴格的條件下，效果還是比較（jiào）好，但在除濕量比較大且環境溫（wēn）度比較低的環境中，濕度和溫度要（yào）求比較（jiào）高的地方，采用冷卻除濕就很難達（dá）到所控製的（de）濕度要求，並會出現冷凝結露現象且能耗也是比較大的，因為空（kōng）氣隻有冷卻到露點（diǎn）溫度以下（一般約（yuē）為15 C）才能進行除濕，這就需要把被處（chù）理的空氣處理到露點溫度以下後進（jìn）行除濕，處理後的空氣（qì）溫（wēn）度（約為15 C）是比較低的，並不能直接（jiē）送人室內，因（yīn）為（wéi）在低溫（wēn）的環.境中會使人身體不適（shì），所以就要求把處（chù）理後的空氣溫度（dù）再加熱到人體比較適（shì）合的溫度（一（yī）般約為23°C），從而在把被（bèi）處理的空氣先降溫到（dào）露點溫度。

進行除濕再加熱升溫到舒適的環境溫度在能（néng）耗消耗上是比較大的。並要求在某（mǒu）些過渡季（jì）節甚（shèn）至冬季同樣需要開啟製冷機組，目的儀僅定陳it3風進行降溫除濕）。而後再通過後加熱（rè）竹償的力式，重新控製（zhì）室內的溫度要（yào）求，浪費了大量的能源。

（二）轉輪（lún）除濕機（jī）

轉輪除濕機進行除濕，將不受空氣露點影響，且除濕量大。輪除濕（shī）機（jī）是利用固體吸亞劑做成的轉輪進行旋轉除濕的設備（bèi）。轉輪陳濕機的核心結構為一不斷轉動的蜂窩狀幹（gàn）燥轉輪，它是除濕機（jī）吸收水分的最關鍵的部件，是（shì）出含有少許金屬鈦的特殊玻璃（lí）纖維載體和沽性在（zài）版合而成，其蜂（fēng）窩狀的結構設計，不僅能夠（gòu）極大限度的附著吸濕劑，增加濕空氣與吸濕劑相昱.撥融的表（biǎo）麵積，提高除濕機的工作效率，而且具有很高（gāo）的強度，能夠很好（hǎo）的適用（yòng）於各種（zhǒng）複雜的工作環境。

因此，在鋰電池（chí）行業較為常（cháng）用的（de）除濕方式為轉輪除濕。鋰理電池生產（chǎn）過程中前（qián）段工序如攬拌一般濕度控製在相（xiàng）對濕度20%~40%的社裝配一般控製在相（xiàng）對濕度10%~40%。每一（yī）個廠家根（gēn）據材料和生產規模的不同，製定不同的工藝要求。個別的特殊（shū）工藝，前段工序也有相對濕度在1%左右的要求。

六、鋰電池生產車間除濕空調係統

（一）鋰電（diàn）池生產車間除濕空調係統分類

1、普通濕（shī）度需求空調房間（jiān），如原（yuán）材料庫房、極耳膠物料間、銅（tóng）、鋁箔拆箱區等房間，其濕度控製需求為≤60%，該需求可通（tōng）過冷卻除濕實現；

2、低濕需求空調房間，如取樣間、極耳膠合漿間、正極混切（qiē）間等房間，其濕度控製需求為≤20%，以及負（fù）極鯤切間、負極激光模切間（jiān）等房間，其濕度控製需求為（wéi）≤45%，該需（xū）求通過冷卻除濕很（hěn）難實現，因此往往通過（guò）轉輪除濕機組處理後來（lái）滿足使用需求，機組中設置一級轉輪除濕段﹔

3、低（dī）露點濕度需求空（kōng）調房間，如電池拆解間、幹燥間（jiān）以及注液間等房間，其濕度控製需求為露點（diǎn）≤-30 ℃，甚至更高，該需求（qiú）現（xiàn）有的一級（jí）轉輪除濕機組很難滿足（zú）工藝需求，工程中一般設置兩級轉輪除（chú）濕段對房間空氣進行處理，以滿足使用需求。

（二）鋰電池生產車間散濕量及其特點

鋰電池生產車間不同於普通的（de）工業生產車間，其對環境濕度的（de）要求極其嚴苛，因此在空調係統選型計算時，應對低濕以及低露（lù）點要求的工藝生產環境進行嚴格的（de）濕負荷計算（suàn），且散濕量應包括如下內容：

1）人體散濕量；

2）圍護結構（gòu）散濕量；

3）原材料及包裝材料散濕量；

4）工藝過（guò）程的散濕量﹔

5）各種潮濕表（biǎo）麵的散濕量；

6）滲透空氣（qì）帶（dài）入的濕（shī）量；

7）新（xīn）風帶入的濕量。

（三）鋰電池生產車間低濕空調（diào）係統布置原則

空氣調節係統劃（huá）分的原則除應符合現行國（guó）家標準《工（gōng）業建築供暖通風與空氣調節設計規範（fàn）》GB 50019和《電子工業（yè）潔淨（jìng）車間設計規範》GB 50472。

合景淨化工程（chéng）公司在項目（mù）設計規劃期與業（yè）主方協調一致後，應（yīng）該將鋰電池工廠供暖、通風、空調與空氣（qì）淨化係統的設計（jì）應滿足生產工藝對生產環境的要求。潔淨室（區）及幹燥（zào）房的氣流組織（zhī）應根據潔（jié）淨度、露點溫度（dù）以及生產工藝要求確定。

1、幹燥房與一般空調房間（jiān）應分開設置空氣調節係統；

2、露點溫度差別大的幹燥房應分開設置空氣調節係統；

3、有潔（jié）淨度要求的幹燥房與無潔（jié）淨度要求的幹燥房應分開（kāi）設置空氣調（diào）節係統；

4、正極生產（chǎn）車間和負極生產車間應分開設置空氣調節係統；

5、產塵量大的車間應設置獨立（lì）的空氣（qì）調節係統，並應配置（zhì）粉塵處理裝置。

（四）鋰（lǐ）電池生產車間除濕空調係統的特殊要求

1、風管（guǎn）材質要求

在鋰電池（chí）生產（chǎn）車間中，低露點空調（diào）係統（tǒng）的（de）送、回風管常采用不鏽鋼板，采用厚度不小於1.0 mm厚的不鏽鋼板製作，采用氬弧（hú）焊滿焊焊接。由於低露點（diǎn）空調係統送、回風管道中的空氣（qì）含濕量極低，為了避免外（wài）界空氣對風管內空氣的二次汙（wū）染，因此采取了這一做（zuò）法，盡可能的降低風管漏風率，保證漏風率不大於0.5%甚至更低。

2、高溫化成間氣流組織

化成是鋰電池生產過程（chéng）中的重要工序，化成（chéng）時在電池的（de）負（fù）極表麵形（xíng）成一層（céng）鈍（dùn）化層，即固體（tǐ）電解（jiě）質界（jiè）麵膜（SEI膜），SEI膜的好壞直接影響到電池的循環壽命、穩（wěn）定性、自放電性、安全性等電化學性能。高溫化成間的工藝（yì）需求一般為：吊頂高度在4m以上，溫度（dù）要（yào）求（qiú）為45士3 °C，濕度要求露（lù）點≤- 30°C。常規的（de）空調係統設計（jì）中很少遇到45士3 °C 的高溫需求的情況，同時由於高（gāo）溫化成間在鋰電池生產車間內所占麵積（jī）極小，容易被設計（jì）忽（hū）視。

下（xià）送上回的氣流組織形式要與工藝設備布局緊密結合，需要耗費大量的（de）精力去設計。因（yīn）此目前鋰電池生產（chǎn）車間高（gāo）溫化成間的氣流組織習慣（guàn）性采取上送，上回或者上送下回等（děng）形（xíng）式（shì），未（wèi）考慮熱空（kōng）氣呈自然上升趨勢的物理現象，造成房間溫度場極其不均勻，溫度梯度過大（上（shàng）下溫差最大達到10C以上），房間（jiān）吊頂處溫度過高（>60°C），燈具及（jí）噴頭長期處於高溫環境中存在（zài）安全隱患（huàn）等問題，這些問題的存在大大（dà）影響了工藝生產。

（五）低露點（diǎn）空調係統設計

目前已運（yùn）行鋰（lǐ）電池生產車間大部分低露點空調房間均存在過渡季節溫度過低（<18 ℃）問題，而（ér）房間溫度過低會造成電（diàn）解液凝（níng）結、結晶等（děng）情況的出現，因此必須避免出現房間溫度過低（dī）的情況。上述情況的出現是由於經過二級轉輪處理後的空氣溫（wēn）度基本保持在1516℃左右，加上過渡季節室外氣溫較低，房（fáng）間冷負（fù）荷較低，不足以將房間溫度升至18 ℃以上（shàng），而此時集中的（de）熱源並未開啟使用。因此針對過渡（dù）季節房間溫度過低（<18℃）的問題（tí），為了（le）確保實際使用當中嚴格滿足工（gōng）藝需求（qiú），低露點空調機組末端應增（zēng）加電輔熱措施，以保證過渡季節房間的工藝需求（qiú）。

（六）生產車間小環境（房（fáng）中房）

鋰電池潔（jié）淨廠房生產車間為了盡可能的（de）降低要求（qiú）較高區域的體積，因（yīn）此設置了很多房中房，也就是鋰電（diàn）池生產車間所說的“小環境”。小（xiǎo）環境一般是由亞克力板（bǎn）或不鏽鋼板等製作而成。

由於小環境的（de）圍護結構無法安裝高效送風口，因此對於潔淨度要求較高的（de）小環境，目（mù）前常見的做法是在空調機組內（nèi）增加高效過濾段，末端（duān）送風管道由小環境上方（fāng）送入，回風通過均（jun1）勻布置在（zài）小環境周邊的回風立管下（xià）側的回風口回至空（kōng）調機組，小環境頂與大環境吊頂之間高差較小（xiǎo）（<500 mm）的情況，可考慮取消小環境頂板，直接與大環境吊頂（dǐng）連（lián）接，末（mò）端高效送風（fēng）口則可設置（zhì）在吊頂板上。