一、鋰電池的基本認識

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合（hé）金為材料、使用非（fēi）水電解質溶液（yè）的電（diàn）池。由（yóu）於鋰金屬的化學特性非常（cháng）活（huó）潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。鋰、飾與其高能量的金屬，當大氣中的水氣（qì）使（shǐ）其腐蝕後，會起火而造（zào）成危害。因此，必須采取有效的措施來保證空氣濕度符合要求。

二、常見的兩種電池生產工藝流線

（一）磷酸鐵（tiě）鋰電池

1、工序①

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

2、工（gōng）序②

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

3、工序③

隔膜45%將（jiāng）工序①②③→卷繞疊片20%→電芯裝配20%→幹燥露點-50%→注液（露點-50℃）→負（fù）壓化成（露點-30%）→二次（cì）注液（yè）（露（lù）點（diǎn）-50℃）→密封釘焊接（露點-50℃）→貼膜→常溫靜置→定容（róng）→模塊組（zǔ）裝→Pack集成→Pack出廠（chǎng）

（二）三（sān）元鋰電池

1、工序（xù）①

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

2、工序②

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

3、工序③

隔膜45%將①②③→卷繞疊片2%-20%→電（diàn）芯裝配2%-20%→幹燥（zào）露點-30%→注液（露（lù）點-50℃）→負壓化成（露（lù）點-30%）→二次注（zhù）液（露點-50℃）→密封釘焊接（露點-30℃）→貼（tiē）膜→常溫靜置→定容→分選（此步後（hòu）也可單體成品出廠）→模塊組裝→Pack集成→Pack出（chū）廠

三、生（shēng）產工藝（全自動幹（gàn）燥線）方式（shì）的選型

目前全自動幹燥線主要有兩種，一（yī）種是由烘箱＋自動化轉（zhuǎn）運係統組成的（de）幹燥線，另一種是隧道式幹燥線。第一種幹（gàn）燥線其布置房間需控製濕度（dù）在露點-50 ℃以下，而隧道式幹燥爐由於幹燥過（guò）程中電池一直在隧道爐內（nèi），幹（gàn）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-50 ℃以下即可，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（xù）

封口、注液工序操作的電芯、殼體（tǐ）均已通過幹燥處理，因此對車間內空氣中的水（shuǐ）分極其敏（mǐn）感，一旦房間內（nèi）空氣中水分含量過高被電池吸收，會造成電池鼓脹、漏液等諸多問題，因此對鋰電池封口、注液工序進行有效的環境控製是（shì）鋰電池生產（chǎn）過程中非常重要的環節（jiē）。

電池注液工（gōng）序對濕度控製特別嚴格，將（jiāng）烘幹後的電池轉運到手（shǒu）套箱或注液機內添加電解液，注液後（hòu）電池經（jīng）過（guò）焊接封口等工序成為成品電（diàn）池，然（rán）後轉人化成車間化（huà）成。

電池幹燥件和電池注液手套箱內（nèi）是電池與（yǔ）外界接觸的（de）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，正常鋰電池生產要求水分含量露點要求低（dī）於-40℃，實際工作中一般選取露點低於-35 ℃、-50℃不等（děng），露點（diǎn）越低，配備的除濕機就越大，設備投資及運行費用就相應增加。

電池幹燥間、自動注液機內露點要求非常高，電池幹燥（zào）間、自動注液機內（nèi）露點要求非常高，普通（tōng）空調係統無法滿足低露點環境，考（kǎo）慮到人員對環（huán）境露點（diǎn）影響，各幹燥區域也對人數有嚴格限製（zhì）。轉輪除濕機在鋰電池除濕方（fāng）麵有無法（fǎ）比擬的優越性應用先進技術，可以把處理空氣處理到相對濕（shī）度範圍為（wéi）0.5%~100%。

四、鋰電（diàn）池生（shēng）產環境控製的關鍵

不同（tóng）形狀鋰電池的差別主要在注液（yè）到貼膜之間的幾個工序，合景淨化工程公司（sī）認為，確定環境濕度（dù）控製的關鍵是：注液後的電池狀（zhuàng）態，是否封口，如注液後封口（kǒu），則其後續（xù）工序無特殊濕度（dù）要求，如未封口，則至少需保證露點-30 ℃的濕度控製。由於方形金屬殼采用（yòng）負壓化成，注液後未封口，所以化成時要保證露（lù）點-30℃的濕（shī）度。封口（kǒu）/一封時由於要防止注（zhù）液後揮發的電（diàn）解液與空（kōng）氣中的水分發生反（fǎn）應，其濕度也需控製（zhì）在露點-50℃以下。

五（wǔ）、鋰電池潔淨廠房生產車間除濕（shī）方式的選擇和確定

現行的空氣除濕方式有：冷（lěng）卻除濕，液體（tǐ）吸附劑除濕，固體吸附劑除濕（shī），膜除濕等。

目前，空氣除濕主要（yào）有冷卻除濕和轉輪除濕（shī）。

（一）冷卻除濕

冷卻（què）除濕在高溫高濕的環境且（qiě）對（duì）濕度要求不是很嚴（yán）格的條件（jiàn）下，效果還是比較好，但在除濕量比較大且環境溫度比較（jiào）低（dī）的環境中，濕度和溫度要求比較高的地方（fāng），采用冷卻（què）除濕就很難達到（dào）所控製的（de）濕度要求，並會出現冷凝結露（lù）現象且（qiě）能耗（hào）也是比（bǐ）較大的，因為空（kōng）氣隻有冷卻到（dào）露點溫度以下（一般約為15 C）才能進行除濕，這就需（xū）要把被（bèi）處理（lǐ）的空氣（qì）處（chù）理到露點（diǎn）溫度以下後進行除濕，處理後的空氣溫度（約為15 C）是比較低的，並不能直接送人室內，因為在低溫的環（huán）.境中會使人身體不適，所以就要求把處理後的空氣溫度再加熱到人體比較適合的溫度（一般約為23°C），從而在把被處理的空氣先降溫到露點溫度。

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

（二（èr））轉（zhuǎn）輪除濕機

轉輪除濕機進行除濕，將不受空氣露點影響，且除濕量大。輪除濕機是利用固體吸亞劑做成的轉輪進行旋轉（zhuǎn）除濕的設備。轉輪陳濕（shī）機的核（hé）心結構為一不斷轉動的蜂窩狀幹燥（zào）轉輪，它是除濕機吸收水分的最關鍵的部件，是出含有少許金屬鈦的特殊玻璃纖維載體和沽性在版合而成，其蜂窩狀的結構設計，不僅能夠極大限度的附著吸濕劑，增加濕空氣與吸濕劑相昱.撥融的表麵（miàn）積，提高（gāo）除濕機的工作效率，而且具有很高的強度，能（néng）夠很好的適用於各種複雜的工作環境。

因此，在鋰電池行業較為常用的除濕（shī）方式為轉輪除濕。鋰理電池生產過程中前段工序（xù）如攬拌一般濕（shī）度控製在（zài）相對濕度（dù）20%~40%的社裝配一般控製在（zài）相對濕度10%~40%。每一個廠（chǎng）家根據材料和生產規模的不（bú）同，製定不同的工（gōng）藝要求。個別的特殊工藝（yì），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（chǎn）車（chē）間除濕空調係統分類

1、普通濕度需求空調房間，如原材料庫房、極耳膠物（wù）料間、銅、鋁箔拆箱區等房間，其濕（shī）度（dù）控製需求為≤60%，該需（xū）求可通過冷卻（què）除濕（shī）實現；

2、低濕需求空調房間，如取樣間、極耳膠合漿間、正極混切間等房間，其濕度控製需求為≤20%，以（yǐ）及負極鯤切間、負極激光模切間等（děng）房間，其濕度（dù）控製需（xū）求為≤45%，該需求通過冷卻除濕很難實（shí）現，因此往（wǎng）往通過轉輪除濕（shī）機組處理後來滿足使用需求，機組中設置一（yī）級轉輪（lún）除濕段﹔

3、低露點濕度需求空調房間，如電池拆解間、幹燥間以及注液（yè）間等房間，其濕度控製需求為（wéi）露點≤-30 ℃，甚至更高，該需（xū）求現有（yǒu）的一級轉輪除（chú）濕機組很難滿足工（gōng）藝需求，工程中一般設置兩級轉輪除濕段對房間空氣進行處理，以（yǐ）滿足使用需（xū）求。

（二）鋰電池生（shēng）產車間散濕量及其特點

鋰電池生產車間不同於普（pǔ）通的工業生產車間，其對環境濕度的要求極其（qí）嚴苛，因此在空調係統選型計算時，應對（duì）低濕以及低露點要求的工藝生產環境進（jìn）行嚴（yán）格（gé）的濕負荷計算，且散濕量應包括如下內容：

1）人體散濕量（liàng）；

2）圍護結（jié）構散濕量；

3）原材料及包裝材料（liào）散濕量；

4）工藝過程（chéng）的散濕量﹔

5）各種潮濕表麵的散濕量；

6）滲（shèn）透空（kōng）氣帶入的濕量；

7）新風帶入的濕量。

（三）鋰電池生產車間低濕（shī）空調係統布置原則（zé）

空氣調（diào）節係統劃分的原（yuán）則除應符合現行國家標準《工業建築供暖通風與空氣調節設計規範》GB 50019和《電子工業潔淨（jìng）車間設計（jì）規範》GB 50472。

合景淨化工（gōng）程公司在項目（mù）設計規劃期與業主方（fāng）協調一致後，應該將鋰（lǐ）電池（chí）工廠供暖（nuǎn）、通風、空調與空氣淨（jìng）化係統的設（shè）計應滿足生產工藝對生產環境的要求。潔淨室（區）及幹燥房的氣流組織應（yīng）根據潔淨度、露點溫度以及生產工（gōng）藝要求確定。

1、幹（gàn）燥房與一般空調房間應分開設置空氣調節係統；

2、露（lù）點（diǎn）溫度差別大的（de）幹燥房應分開設置空氣調節係統；

3、有潔淨度要求的幹燥房與無潔淨度要求的幹燥房應（yīng）分開設置空氣調節係統；

4、正極生產車間和負極生產車間應分開設置空氣調（diào）節係統；

5、產塵（chén）量大的（de）車（chē）間應設置獨立的（de）空氣調節係統，並應配（pèi）置粉塵處理裝置。

（四）鋰電池生產車間除濕空調係統的特殊要求

1、風管材質（zhì）要求

在鋰（lǐ）電池生產車間中（zhōng），低露（lù）點空調係統的送（sòng）、回（huí）風管（guǎn）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（yòng）氬弧焊（hàn）滿焊焊接。由於低露點空調係統送、回風管道中的空氣含濕量極低（dī），為了避免外界空氣（qì）對風管內空氣的二次汙染，因此采取了這一做法，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（huà）成是鋰電池（chí）生（shēng）產過程中的重要（yào）工序，化成時在電池的負極表（biǎo）麵形成（chéng）一層鈍化層，即固體電解（jiě）質界麵膜（SEI膜），SEI膜的（de）好壞直接影響到電池的循環壽命、穩定性、自放（fàng）電性（xìng）、安全性等電化（huà）學性能。高溫化成間的工藝需（xū）求一般為（wéi）：吊（diào）頂高度在4m以上，溫度要求為45士（shì）3 °C，濕（shī）度要求露點≤- 30°C。常規的空調係統設計中很（hěn）少遇到45士3 °C 的高溫需求的情況，同時由於高溫化（huà）成間在鋰電池（chí）生產車間內所占麵積極小，容易被設計忽視。

下送上回的氣流組織形（xíng）式要與工藝設備布局緊密結合，需要耗費大量的精力去設計。因此目前鋰電池（chí）生產車間高（gāo）溫化成間的氣流組（zǔ）織習（xí）慣性采取上送，上回或者上送下回等形式，未考慮熱空氣呈自然（rán）上升趨勢的物理現象，造成（chéng）房間（jiān）溫（wēn）度場極其不均勻，溫度梯度過大（上（shàng）下溫差最大達到（dào）10C以上），房間吊頂（dǐng）處（chù）溫度過高（>60°C），燈具（jù）及噴頭長期處於高（gāo）溫環境（jìng）中存在安全隱患等問題，這些問題的存在大大影響了工藝生產。

（五）低露點空調係統設計

目前已運行鋰電池生產車間大部分低露點空調房間均（jun1）存（cún）在過渡季（jì）節溫度過低（<18 ℃）問題，而房間溫度過低會造成電解液凝（níng）結、結晶等情況的出現，因此必須避免出現房（fáng）間溫度過低的情況。上述情況的出（chū）現是由於經過二級轉（zhuǎn）輪處理後（hòu）的空氣溫度基本保持在1516℃左右，加上過渡季節室外氣溫較低，房（fáng）間冷負荷較低，不（bú）足（zú）以將房間溫度（dù）升至18 ℃以上，而（ér）此時集中（zhōng）的熱源並未開啟使用。因此針對過渡（dù）季節房間溫度過低（<18℃）的問（wèn）題，為了確保實際（jì）使用當中嚴格滿足工藝需求，低露點空調機組末端應增加電輔熱措施（shī），以保證過渡季節房間的（de）工藝需求（qiú）。

（六）生產車間小環境（房中房）

鋰電池潔淨廠房生產車（chē）間為了盡可能的降低要（yào）求較高區域的體積，因此設置了很多房中房，也就是鋰電池（chí）生產車間所說（shuō）的“小（xiǎo）環境”。小環（huán）境一般是由亞（yà）克力板或不鏽鋼板等（děng）製作而成。

由（yóu）於小（xiǎo）環境（jìng）的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，目前常見的做法是在空調機組內（nèi）增加高（gāo）效過濾段，末端送風管道由小環境上方送入（rù），回風（fēng）通過均勻布置在（zài）小環境周邊的回（huí）風立管下側的回風口回至空調機組，小環境頂與大環境吊頂之間高差較小（<500 mm）的情況，可考慮取消小環境頂板，直接與大環境吊頂連接，末（mò）端高效送風口則可設置在吊頂板上。