鋰電池?zé)o塵車間中露點(diǎn)影響及除濕處理

鋰電池?zé)o塵車間中露點(diǎn)影響及除濕處理

　　原標(biāo)題：鋰電池?zé)o塵車間中露點(diǎn)影響及除濕處理

　　鋰電池生產(chǎn)過程中封口、注液工序操作的電芯、殼體均已通過干燥處理，因此對車間內(nèi)空氣送水分及其敏感，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(jìn)行有效的環(huán)境控制是鋰電池生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。

　　1鋰電池生產(chǎn)過程中封口、注液工藝流程

　　（1）電池封口。電池封口是指將經(jīng)過烘干處理過的電芯放入電池外殼（pp外殼）內(nèi)，通過封口設(shè)備將電池殼四周熱熔密封，安裝極柱螺母并切除電池?zé)崛垡缌虾螅匦氯霠t烘干。

　　（2）電池注液。將烘干后的電池轉(zhuǎn)運(yùn)到手套箱或自動注液機(jī)內(nèi)添加電解液，注液后電池為成品電池，轉(zhuǎn)化成車間化成。

　　由上述工藝可以看出，電池干燥間和電池注液手套箱內(nèi)是電池與外界接觸的地方，該工位環(huán)境控制應(yīng)非常嚴(yán)格，以保證鋰電池正常生產(chǎn)要求，由于正常電池鋰電池生產(chǎn)要求水分含量低于200ppm，因此電芯房間內(nèi)露點(diǎn)要求高于﹣42℃。

　　2封注車間廠房布局及各功能區(qū)要求

　　電池干燥間、自動注液機(jī)內(nèi)露點(diǎn)要求非常高，普通空調(diào)系統(tǒng)無法滿足低露點(diǎn)環(huán)境，因此需增加相應(yīng)的除濕設(shè)備以滿足當(dāng)前的使用需求。考慮到人員對環(huán)境露點(diǎn)影響，各干燥區(qū)域也對人數(shù)有嚴(yán)格限制。

　　3除濕設(shè)備選型及計(jì)算

　　3.1常用的除濕方式及適宜范圍

　　（1）冷卻除濕。將空氣冷卻至露點(diǎn)以下，再出去冷凝后的水分，在露點(diǎn)10℃為以上的場合有效。

　　（2）壓縮除濕。對潮濕空氣進(jìn)行壓縮、冷卻，分離其水分。在風(fēng)量小的場合有效，當(dāng)不適宜于大風(fēng)量。

　　（3）固體吸附式除濕。采用毛細(xì)管作用將水分吸附在固體稀濕劑上。可降低露點(diǎn)，但吸附面積大時設(shè)備也隨之變大。

　　（4）液體吸收式除濕。采用氮化鋰水溶液的噴霧吸收水分。露點(diǎn)可降至0℃左右，但設(shè)備較大，而且必須更換吸收液。

　　（5）吸附轉(zhuǎn)輪除濕。將浸漬吸濕劑的薄板加工成蜂窩狀轉(zhuǎn)輪，進(jìn)行通風(fēng)，其除濕結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)過特殊組配露點(diǎn)可達(dá)﹣70℃以下。

　　3.2除濕機(jī)工作組成及原理

　　要達(dá)到上述濕度要求，只能采取吸附二級轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)才能滿足使用要求，考慮到現(xiàn)場不同區(qū)域露點(diǎn)控制，現(xiàn)場采用兩臺除濕機(jī)以滿足使用要求，其中一臺除濕機(jī)用于露點(diǎn)﹣30℃區(qū)域控制，另一臺用于控制﹣45℃、﹣60℃區(qū)域控制。

　　新風(fēng)經(jīng)前表冷處理后，進(jìn)入第一季轉(zhuǎn)輪處理區(qū)域，空氣中的水分子被輪轉(zhuǎn)內(nèi)的吸濕劑吸收，干燥后的空氣通過中表冷器再進(jìn)入第二級轉(zhuǎn)輪，再次干燥后的空氣通過后表冷器（后加熱）調(diào)整至所要求的溫度，送入工作場所。如此不斷循環(huán)，最終達(dá)到控濕控溫的要求。

　　各功能段的作用：轉(zhuǎn)輪是將混合風(fēng)的濕度處理到所要求的極端工作濕度，使干空氣成為所需的濕度要求；后表冷段或后加熱段，則是將干空氣溫度調(diào)整至工作場所要求的溫度點(diǎn)。

　　輪轉(zhuǎn)在處理空氣區(qū)域內(nèi)的扇面吸收了水分子，變成飽和狀態(tài)。將自動轉(zhuǎn)到再生區(qū)域，進(jìn)行高溫再生處理，使準(zhǔn)輪恢復(fù)除濕能力。

　　4對房間露點(diǎn)影響因素分析

　　電池在生產(chǎn)過程中，影響環(huán)境露點(diǎn)的因素很多，在前面方案設(shè)計(jì)中有所提及，先將其總結(jié)分類，主要分為以下幾個方面。

　　（1）除濕機(jī)組。除濕機(jī)組是影響環(huán)境露點(diǎn)的核心因素，在設(shè)計(jì)滿足使用要求的條件下，，做好設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，定期清潔設(shè)備的初效、中效過濾，設(shè)定合理的濕度，避免壓縮機(jī)頻繁的開機(jī)和停機(jī)，避免長時間加熱工作等，都發(fā)發(fā)揮除濕機(jī)最大的功效。

　　（2）潔凈廠房。風(fēng)管的安裝非常重要，做好房間和管路密封是保證除濕效果的前提。

　　（3）操作人員。操作人員的數(shù)量直接影響房間露點(diǎn)，盡量控制人員進(jìn)入，進(jìn)入潔凈廠房必須穿著防護(hù)服。

　　（4）外界環(huán)境。外界環(huán)境變化直接增加除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪的負(fù)荷，應(yīng)盡量將除濕機(jī)新風(fēng)接到室內(nèi)有溫控區(qū)域，以減少外界環(huán)境變化引起的波動。

　　（5）現(xiàn)場管理。盡量減少開關(guān)門次數(shù)，同事減少其他濕源進(jìn)入潔凈服，有利于保持房間露點(diǎn)穩(wěn)定。

　　通過此次新生產(chǎn)線封注車間廠房除濕設(shè)計(jì)，總結(jié)出一套關(guān)于低露點(diǎn)潔凈廠房環(huán)境設(shè)計(jì)的思路和方法，由于電池生產(chǎn)環(huán)境要求極為苛刻，因此任何一部分設(shè)計(jì)、施工出現(xiàn)偏差，都會給整個系統(tǒng)帶來難以估量的損失。同時，考慮到節(jié)能、減少設(shè)備外形尺寸以及降低成本，更要結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)工藝通盤考慮，以兼顧二者之間的平衡，為后期生產(chǎn)線間惡化提供有益的幫助。

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