電池潔凈車間(尤其鋰離子電池車間)因涉及電極制造、電芯組裝、注液等關(guān)鍵工序,對潔凈度、溫濕度及防爆安全要求極高 —— 微小粉塵可能導(dǎo)致電芯短路,溫濕度波動會影響電解液性能,而易燃易爆的電解液與粉塵混合物更是重大安全隱患。中發(fā)凈億方環(huán)境科技深耕電池凈化領(lǐng)域多年,結(jié)合《鋰離子電池工廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51377-2019)及 ISO 14644 潔凈標(biāo)準(zhǔn),從設(shè)計(jì)到施工拆解關(guān)鍵要點(diǎn),確保車間合規(guī)且穩(wěn)定運(yùn)行。

一、選址與布局:規(guī)避外部干擾,優(yōu)化內(nèi)部流線
選址與布局是電池潔凈車間的 “先天基礎(chǔ)”,需同時兼顧外部環(huán)境與內(nèi)部生產(chǎn)邏輯:
1.選址避污原則:優(yōu)先選擇遠(yuǎn)離交通干道(距離≥50m)、化工企業(yè)(距離≥100m)及粉塵源(如建筑工地、礦山)的區(qū)域,避免外部廢氣、揚(yáng)塵滲入;廠區(qū)周邊需設(shè)置 30m 以上的綠化隔離帶,進(jìn)一步過濾空氣污染物。
2.內(nèi)部布局邏輯:嚴(yán)格遵循 “原材料→預(yù)處理→核心生產(chǎn)→檢測→成品” 的工藝流程,實(shí)現(xiàn) “人流、物流、氣流” 三流分離。例如:
人流:設(shè)置獨(dú)立凈化通道(含更衣、洗手、風(fēng)淋室,風(fēng)淋時間≥30 秒),避免人員攜帶粉塵進(jìn)入潔凈區(qū);
物流:原材料(如正極材料、隔膜)通過傳遞窗(帶紫外線消毒功能)進(jìn)入車間,成品經(jīng)專用通道運(yùn)出,禁止與原材料交叉;
功能分區(qū):核心生產(chǎn)區(qū)(電極制造、電芯組裝)居中布置,輔助區(qū)(設(shè)備機(jī)房、倉庫)靠外側(cè),檢測區(qū)緊鄰生產(chǎn)區(qū)(減少成品轉(zhuǎn)運(yùn)污染),且各區(qū)域之間用防火隔墻(耐火極限≥1.0h)分隔,預(yù)留≥1.2m 寬的檢修通道。
3.預(yù)留擴(kuò)展空間:車間布局需預(yù)留 20%~30% 的柔性空間,例如在電芯組裝區(qū)旁預(yù)留設(shè)備安裝位,方便后期產(chǎn)能升級,避免二次改造破壞潔凈環(huán)境。
二、潔凈等級與空氣系統(tǒng):精準(zhǔn)控污,適配工序需求
電池不同工序?qū)崈舳纫蟛町愶@著,需針對性設(shè)計(jì)空氣處理系統(tǒng):
1.潔凈等級劃分:依據(jù) GB 51377-2019,核心工序與潔凈等級對應(yīng)如下:
電極涂布、電芯疊片 / 卷繞:ISO 7 級(萬級,≥0.5μm 顆粒≤3520 個 /m³);
電解液注液、電芯封裝:ISO 6 級(千級,≥0.5μm 顆粒≤352 個 /m³);
原材料預(yù)處理、成品檢測:ISO 8 級(十萬級,≥0.5μm 顆粒≤35200 個 /m³)。
2.空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì):
送風(fēng)量計(jì)算:按潔凈等級確定換氣次數(shù) ——ISO 6 級車間≥50 次 /h,ISO 7 級≥25 次 /h,ISO 8 級≥15 次 /h;同時保障新風(fēng)量(每人≥40m³/h),避免人員呼出的 CO?濃度超標(biāo)(≤1000ppm)。
過濾系統(tǒng):采用 “初效(G4)+ 中效(F8)+ 高效(HEPA H13)” 三級過濾,注液區(qū)需額外加裝化學(xué)過濾器(吸附電解液揮發(fā)的有機(jī)蒸汽);高效過濾器需設(shè)置在送風(fēng)口末端,且每臺過濾器均貼附完整性測試標(biāo)簽(PAO 測試通過率≥99.97%)。
氣流組織:ISO 6 級注液區(qū)采用垂直層流(氣流速度 0.3~0.5m/s),避免粉塵沉降污染電解液;ISO 7 級組裝區(qū)采用水平層流,確保氣流均勻覆蓋設(shè)備表面,減少局部粉塵積聚。

三、建筑裝修:選對材料,杜絕 “二次發(fā)塵”
電池潔凈車間的裝修材料需滿足 “不產(chǎn)塵、耐腐蝕、易清潔” 三大核心要求:
1.地面材料:核心生產(chǎn)區(qū)優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂自流平地面(厚度≥2mm,抗壓強(qiáng)度≥70MPa,表面粗糙度 Ra≤0.8μm),耐電解液腐蝕(浸泡電解液 30 天無變色、無開裂);輔助區(qū)可選用 PVC 防靜電地板(表面電阻 10?~10?Ω),防止靜電吸附粉塵。
2.墻面與吊頂:采用 50mm 厚巖棉夾芯彩鋼板(雙面為 0.4mm 厚鍍鋅鋼板),耐火極限≥0.5h,板縫用硅酮密封膠(符合 FDA 21 CFR Part 177 標(biāo)準(zhǔn))填充,避免積塵;墻面與地面、吊頂?shù)慕唤犹幾鰣A弧處理(半徑≥50mm),杜絕清潔死角。
3.門窗與洞口:潔凈門采用 304 不銹鋼門框 + 雙層鋼化玻璃(內(nèi)置防靜電膜),配備 EPDM 密封膠條(反復(fù)開關(guān) 10 萬次密封性能無衰減);傳遞窗尺寸按最大物料尺寸設(shè)計(jì)(通常 600mm×600mm×600mm),內(nèi)置紫外線消毒燈(功率≥30W,消毒時間≥30 分鐘)。
四、電氣安全:防爆防靜電,守住安全底線
電池生產(chǎn)中電解液(如碳酸二甲酯)屬易燃液體,粉塵(如正極材料粉塵)屬可燃粉塵,電氣系統(tǒng)必須嚴(yán)控風(fēng)險:
1.防爆設(shè)計(jì):核心生產(chǎn)區(qū)(注液、電芯烘干)電氣設(shè)備需符合 Ex d IIB T4 Ga 級防爆標(biāo)準(zhǔn),開關(guān)、插座選用防爆型,電纜敷設(shè)采用鍍鋅鋼管保護(hù)(管接頭做防爆密封),避免電纜外皮破損引發(fā)火花。
2.防靜電措施:所有設(shè)備(如涂布機(jī)、卷繞機(jī))外殼接地電阻≤4Ω,車間地面每 100㎡設(shè)置 1 個接地極;人員需穿戴防靜電服、防靜電鞋(表面電阻 10?~10?Ω),進(jìn)入車間前通過人體靜電釋放器(釋放時間≤1 秒)消除靜電。
3.照明與監(jiān)控:生產(chǎn)區(qū)照明強(qiáng)度≥300lux(檢測區(qū)≥500lux),選用防塵防水 LED 燈具(防護(hù)等級 IP65);關(guān)鍵工序(如注液)安裝防爆攝像頭,實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài),且電氣控制柜需遠(yuǎn)離電解液儲存區(qū)(距離≥5m)。
五、運(yùn)維管理:長效保障,避免 “潔凈失效”
施工完成后,科學(xué)運(yùn)維是維持車間潔凈度的關(guān)鍵,中發(fā)凈億方建議建立標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維體系:
1.定期檢測與更換:初效過濾器每 1~2 個月更換 1 次,中效過濾器每 3~6 個月更換 1 次,HEPA 過濾器每 1~2 年更換 1 次(更換后需重新做 PAO 測試);每月檢測車間溫濕度(控制在 22±2℃、濕度 45±5%)、潔凈度,檢測數(shù)據(jù)留存《潔凈車間運(yùn)維臺賬》。
2.日常清潔規(guī)范:潔凈區(qū)清潔需使用無塵布(超細(xì)纖維材質(zhì))、專用清潔劑(中性,無殘留),禁止使用掃把、拖把(避免揚(yáng)塵);每周對地面、墻面進(jìn)行一次全面消毒(采用過氧化氫噴霧,濃度 3%~5%)。
3.應(yīng)急處理預(yù)案:制定電解液泄漏、粉塵起火等應(yīng)急預(yù)案,配備防爆滅火器(如干粉滅火器、二氧化碳滅火器)、吸附棉(用于吸收電解液);每季度組織 1 次應(yīng)急演練,確保員工掌握泄漏封堵、火災(zāi)撲救流程。

電池潔凈車間的設(shè)計(jì)施工是 “技術(shù) + 規(guī)范 + 經(jīng)驗(yàn)” 的結(jié)合,需精準(zhǔn)匹配鋰離子電池的生產(chǎn)特性,同時兼顧安全與長效性。中發(fā)凈億方環(huán)境科技累計(jì)完成 50 + 動力電池、儲能電池車間項(xiàng)目,可根據(jù)企業(yè)產(chǎn)能(如 GWh 級產(chǎn)線)、產(chǎn)品類型(三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池)定制解決方案,所有項(xiàng)目均通過第三方潔凈度檢測與消防驗(yàn)收。若您需了解車間造價、施工周期或合規(guī)細(xì)節(jié),歡迎關(guān)注中發(fā)凈億方環(huán)境科技官方平臺,獲取一對一技術(shù)咨詢。