GB 51377-2019-T:锂离子电池工厂设计标准(无水印,带书签)

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GB 51377-2019-T:锂离子电池工厂设计标准(无水印,带书签)

对电池充放电的过程。

Electrolyte

锂离子电池的电解液是有机溶剂和电解质盐化合物的混合 物,常见的有机溶剂是环状碳酸酯与链状碳酸酯的混合物,电解质 盐化合物包括六氟磷酸锂(LiPF.)和四氟硼酸锂(LiBF)等,

2.0.8氮甲基吡咯烷酮

浆料制作过程中使用的一种化学溶剂GB/T 41124-2021 无菌吹灌旋一体机通用技术要求,起到均匀分散活性材 料的功能

3.0.1锂离子电池工厂设计应合理利用资源,保护环境,防止在 生产建设活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘以及噪声、振动、电 滋辐射等对环境的污染和危害。 3.0.2 锂离子电池工厂设计应符合下列规定: 1 应根据生产工艺的特点,采用新技术、新设备、新材料; 2 应满足设备安装、调试检修、安全生产、维护管理的要求: 3 应采取措施满足消防安全的要求,应采取节约能源的 措施; 4 应满足锂离子电池生产所需要低湿环境的要求; 5防腐蚀做法应根据工艺要求,符合现行国家标准《工业建 筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关规定。 经济规模的要求设计中宜须留

3.0.3生产线的设计能力宜符合经济规模的要求,设计中

4.1.1锂离子电池工厂工艺设计应符合下列规

4.1.1锂离子电池工厂工艺设计应符合下列规定: 1 应保障产品质量和生产效率; 2应预防和减少职业病危害因素对劳动者健康的损害和影 响,降低工人劳动强度; 3应具有灵活性和适应性; 4应有利于降低工程造价和运行费用。 4.1.2 生产能力应根据产品类型、本期产量以及未来发展规划进 行设计。 一生立间

4.2.1生产工序应包括正负极混料、涂布、辊压、干燥、裁切、卷绕

4.2.1生产工序应包括正负极混料、涂布、辊压、干燥、裁切、卷绕 或叠片、封装、注液、化成、检测、出货等,典型生产工序可按本标准 附录A设计。

附录A设计。 4.2.2工厂中应设置与主生产工艺有关的辅助生产设施

4.2.2工厂中应设置与主生产工艺有关的辅助生产设施

4.3.1锂离子电池工厂工艺区划应符合下列规定:

4.3.1锂离子电池工厂工艺区划应符合下列规

生 优 1 工艺区划应根据工艺特点和环境要求进行组合: 2混料和电极制备工序应按正、负极制造分开设置

6辅助生产部门中与生产密切联系的部门应靠近生产区。 4.3.2生产区设置参观设施时,参观区域及其通道应与生产区域 隔离,并应保证生产区域物流和人员疏散通道的通畅。 4.3.3工厂宜设置原材料、辅助材料、成品、化学品和废料库房, 库房设置应符合下列规定: 1应根据所存储物料的物理,化学性质和存储环境的要求分 类设置; 2原辅材料的库房宜采用先进先出的存储方式: 3主要原辅材料和成品库房应设出人库的运输通道

4.4.1干燥房内宜采用自带微环境装置的工艺设备。 4.4.2注液设备宜设置密闭排风装置。 4.4.3天规模生产的锂离子电池生产线宜采用自动物料搬送系 统,采取多层布置的生产区之间应采用垂直运输设备。 444混料银压工序宜配置起重设备

5.1.2总体规划应符合下列规定:

1 应满足城市规划的要求; 2应综合考虑土地资源利用、工程投资、环境保护等技术经 济条件,布置紧,减少用地: 3应合理组织物流和人流;物流应便捷,人车应分流; 4应统一规划建筑群体的平面布置与景观设计

5.2.1锂离子电池工厂的总平面布置应符合下列规定:

直优 1建筑物、构筑物等设施宜集中组合布置: 2厂区功能分区应明确,道路宽度应满足消防、运输、安全间 距等要求; 3建筑物外形宜规整,各项设施的布置应紧凑合理。 5.2.2建筑物间距应满足消防、运输、安全、卫生等要求,并应符 合各种工程管线的布置、绿化布置、施工安装与检修、竖向设计的

各种工程管线的布置、绿化布置、施工安装与检修、竖向设计 求

2.3 总平面布直应 片市地 求进行布置: 1应依据生产工艺要求布置建筑物、构筑物及有关设施; 2应满足场地排水及道路接口的竖向设计要求;

5.2.5化学品库应单独设置、单独管理,宜位于厂区的边缘地带,

5.2.6资源回收站可单独设置,也可与其他辅助设施组合

5.3.1锂离子电池工厂场地的竖向设计应符合城市规划、防洪排 劳要求,应与场外已有道路和规划道路的排水系统及工厂周围的 地形标高相协调。场地最低设计标高应比周边市政道路的最低路 段标高高出0.2m以上。

5.3.3竖向设计应与总平面布置同时进行,并应结合实际

5.3.6厂区出人口标高不宜低于厂外道路路面标高,

5.4.1锂离子电池工厂厂区宜设置环形道路,道路宽度应 产运输要求。

产运输要求 5.4.2厂区出入口不宜少手两个,物流应有专用的出入口。厂内 配套生活区宜设置单独的对外出口。

5.4.2厂区出入口不宜少于两个,物流应有专用的出人口。厂内

.4货物装卸场地宜靠近货流出口设置。货物装卸场地面

5.4.4货物装卸场地宜靠近货流出口设置。货物装年

应能满足运输车辆的回转作业要求。货流出入口处宜设有货车等 候区。 5.4.5厂内道路路面承载能力应与相应货车、消防车载重能力相

能满足运输车辆的回转作业要求。货流出入口处宜设有货车 区。

4.5厂内道路路面承载能力应与相应货车、消防车载重能力 应。

5.4.5厂内道路路面承载能力应与相应货车、消防车载重

5.5.1绿化应做到无表土裸露。绿化布置应满足生

的地面和边角地等空地。

5.5.3绿化所选择植物应适合当地生长的环境,同时不应

环境和产品质量有影响。

程节能设计规范》GB50710的有关规定。外墙、外窗、屋面的内表 面温度不应低于室内空气露点温度

6.1.6厂房室内装修应符合现行国家标准《建筑内部装修

火规范》GB50222和《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472的 有关规定

6.2.1 锂离子电池工厂的耐火等级不应低于二级 65.2.2锂离子电池工厂各工作间的火灾危险性分类除应符合现 行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《电子工业洁净厂房 没计规范》GB50472的有关规定外,并应符合下列规定: 1电解液储存间、配送间及注液区生产的火灾危险性应依据 电解液的火灾危险性特征确定; 2当电解液的火灾危险性特征为甲、乙类,但电池注液区面

积小于1000m、内部生产设备密闭、电解液采用管道输送,且采用 了泄漏报警、自动切断、事故排风措施时,火灾危险性可为内类; 3电池成品包装区的火灾危险性应为丙类

6.2.3化成工序应采取以下安全措施:

1当采用闭口化成工艺时,每个电池应被安全器具隔离或每 台设备都具有独立的排风隔火装置;房间内应设置全面排风和事 故排风; 2当采用开口化成工艺时,每个电池应设置独立的抽真空排 气装置:房间内应设置事故排风。

6.2.5甲、乙类电解液储存间及配送间应靠外墙布置,应

6.2.6有爆炸危险的区域与相邻区域应采用耐火极限

o0h的不燃烧体防爆墙分隔,防爆墙上不得开设门窗洞口;设 斗相通时,门应错位布置,门斗的隔墙应为耐火极限不低 00h的防火隔墙,门应采用甲级防火门。

6.2.7锂离子电池化成、老化区域应采用耐火时间为2.0

6.3.1锂离子电池工厂的建筑围护结构和室内装修,应选用气密 性良好、性能稳定、隔热阻燃的材料,注液、化成、老化区域应采用 不燃材料,

并应采取防潮、防渗漏措施。

6.3.3 装修材料的燃烧性能应符合现行国家标准《建筑内

7.1.1锂离子电池生产厂房抗震设防分类应符合现行国家标 准《建筑工程抗震设防分类标准》GB20223的有关规定,抗震设 防类别不应低于标准设防类;结构的抗震措施及抗震构造措施 应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关 规定。

标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的有关规定,且安 全等级不应低于二级,结构设计使用年限不应低于50年。

现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、《建筑 结构荷载规范》GB50009、《钢结构设计规范》GB50017、《混凝士 结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范》GB50011的有关 规定。

7.2.1混凝土、钢筋的力学性能指标要求应符合现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。 7.2.2钢材的力学性能指标要求应符合现行国家标准《钢结构设 计规范》GB50017的有关规定。

值中可变荷载取值宜按楼层设备实际荷载情况确定。

7.3.7立体库地面使用荷载

控制在1/500以内。结构地面完成面平整度应满足2m内不大于 5mm,最终地面平整度应满足2m内不大于2mm、50m内不大于 25mm的要求。

8.1.1锂离子电池工厂使用的十燥压缩空气、氮气、惰性气体、工 艺真空等,其品质应满足生产工艺要求。 8.1.2气体的供气方式和供气系统应根据气体用量,气体品质和 当地的供气状况等因素,通过经济技术比较后确定。 8.1.3锂离子电池工厂气体的制备、储存和分配系统,应符合现 行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《压缩空气站设计规 范》GB50029、《大宗气体纯化及输送系统工程技术规范》GB 50724、《特种气体系统工程技术规范》GB50646、《电子工业洁净 一房设计规范》GB50472的有关规定。 8.1.4气体过滤器应根据产品生产工艺对气体纯度的要求进行 洗授和配黑级德气 上证

8.2.1氮气供应系统宜在锂离子电池工厂内或邻近处设置制氮装

8.2.1氮气供应系统宜在锂离子电池工厂内或邻近处设置制氮装 置并通过管道输送,或采用外购液态氮气气化后由管道进行输送。 8.2.2氮气管道和阀门应根据产品生产工艺要求选择,并宜符合 下列规定

1氮气纯度小于或等于99.999%时,宜采用内壁光亮退火 处理BA级不锈钢管,阀门采用不锈钢球阀; 2气体管道阀门、附件的材质宜与相连接的管道材质一致; 3在制氮机或液氮汽化气出口宜设置缓冲罐;对于管道距离 长的区域且服务于多个车间的系统,可在进入车间处再设置二级 缓冲罐。

3氮气管道连接宜符合下列

8.2.3氮气管道连接宜符合下列规定: 1管道连接宜采用氩弧焊连接: 2压力露点低于一40℃时,用于管道莲接的密封材料宜采用 金属垫或聚四氟乙烯垫; 3当采用软管连接时,宜采用金属软管

8.3干燥压缩空气系统

8.3.1锂离子电池工厂内的干燥压缩空气系统应根据产品生产 工艺要求、供气量和供气品质及露点等因素确定。压缩空气直接 与物料接触的工艺工段,宜采用无油压缩空气系统。

8.3.2压缩空气系统宜设置热回收系统。

8.3.4管道连接宜符合下列规定:

1热镀锌无缝钢管宜采用螺纹连接或螺纹法兰连接,不锈钢 管宜采用氩弧焊; 2铝合金管道连接方式宜为管夹卡箍连接,并宜带密封圈和 卡压圈。

8.4.1锂离子电池生产使用的氮气及氩气宜采用瓶装压缩气体 供气。其纯度应大于或等于99.99%,管道宜采用不锈钢316BA 级及以上管材。

4.3车间管网宜采用树状分不

8.5.1锂离子电池工厂工艺真空系统宜根据生产性质

锂离子电池工厂工艺真空系统宜根据生产性质和真空度

8.5.2工艺真空系统设置除应

房设计规范GD50472外,还应付合下列规定: 1锂离子电池生产的真空系统应根据工艺特性选择设计:; 2正负极制造的合浆真空系统宜独立设置; 3当工艺生产设备排出有腐蚀性气体时,真空系统宜选用耐 芮蚀的真空泉;当真空泵无耐腐蚀功能时,对腐蚀性气体宜采取预 处理措施; 4当工艺生产设备排出有爆炸性气体时,工艺真空系统应满 足相应防爆要求: 5注液真空泵轴承宜设置温度监控: 6真空系统宜设置智能控制系统

8.6NMP回收及电解液供应系统

8.6.1NMP供应及废液排污管管道宜采用不锈钢无缝钢管或 钛合金管,连接阀门宜采用不锈钢球阀。 8.6.2NMP供应系统宜采用相应磁力泵或隔膜泵,泵房与罐区 距离应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关 规定。 8.6.3NMP罐区内储罐间距应符合现行国家标准《建筑设计防 火规范》GB50016的有关规定,罐区应设置有效的防雷系统。

8.6.4电解液暂存间至注液机管道应有防泄漏措施,电角

主管路上应设置紧急切断阀。

主管路上应设置紧急切断

应满足生产工艺对生产环境的要求。 9.1.2洁净室(区)及十燥房的气流组织应根据洁净度、露点温度 以及生产工艺要求确定。 9.1.3空气调节系统划分的原则除应符合现行国家标准《工业建 筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019和《电子工业洁净厂 房设计规范》GB50472的有关规定外,还应符合下列规定: 1干燥房与一般空调房间应分开设置空气调节系统; 2露点温度差别大的干燥房应分开设置空气调节系统; 3有洁净度要求的干燥房与无洁净度要求的十燥房应分 设置空气调节系统; 4正极生产车间和负极生产车间应分开设置空气调节系统 5产尘量大的车间应设置独立的空气调节系统,并应配置粉 尘处理装置。 9.1.4干燥房应进行严格的湿负荷计算,且散湿量应包括如下 内容: 人体散湿量; 围护结构散湿量; 3 原材料及包装材料散湿量: 4工艺过程的散湿量;

9.1.3空气调节系统划分的原则除应符合现行国家标准《

1 人体散湿量; 2 围护结构散湿量; 3 原材料及包装材料散湿量: 工艺过程的散湿量; 5 各种潮湿表面的散湿量; 6 渗透空气带入的湿量; 7 新风带入的湿量。

9.1.5干燥房与周围的空间应保持一定的静压差,静压差应符合 下列规定: 1不同露点的十燥房之间的静压差不宜小于5Pa; 2千燥房与一般空调房间的静压差不应小于5Pa; 3干燥房与室外的静压差应大于10Pa。 9.1.6干燥房的通风、排烟、空气调节系统的风管在穿越干燥房 隔墙、吊顶时,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定,并应符合下列规定: 1风口与吊顶之间应采取密闭措施; 2风管与隔墙、吊顶间应采取密闭措施; 3排烟管在穿越隔墙、吊顶处应设置电动密闭阀

9.1.5干燥房与周围的空间应保持一定的静压差,静压差应符合 下列规定: 1不同露点的干燥房之间的静压差不宜小于5Pa; 2干燥房与一般空调房间的静压差不应小于5Pa; 3干燥房与室外的静压差应大于10Pa。

9.2.1干燥房内不得敷设供暖管道及散热器。 .2.2干燥房外其他区域供暖系统的设置应符合现行国家标准 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019的有关规定。

9.2.1干燥房内不得敷设供暖管道及散热器

9.3.1锂离子电池工厂通风系统的设计应符合现行国家标准《工 业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019和《电子工业洁 争厂房设计规范》GB50472的有关规定。其废气处理系统的排放 应符合现行国家标准《电池工业污染物排放标准》GB30484的有 关规定。

3.2没有温度、湿度要求的原料及辅料仓库等应设置机械 风系统

9.3.3电解液暂存间和注液间应设置事故通风系统,事故通风换

气次数不应小于12次/h。

物质时,除尘系统宜设置内循环系统,除尘设备宜设置在房间内。

9.3.5电解液车间排风系统应采取防腐措施,并应设有电角 附装置

9.3.6混料车间废气净化系统应设置粉尘处理装置。当

的废气排至大气时,其含尘浓度应符合排放要求;当处理后的空气 循环使用时,其有害物质浓度应满足室内卫生标准

的废气排至大气时,其含尘浓度应符合排放要求;当处理后的空气

回收机组换热盘管宜为不锈钢管套铝翅片,不应使用铜 盘管; 2 回收系统送回风管应严密,风管最低点应设置排液装置

9.3.11废气系统的管道穿越防火墙或防火隔墙时,其防火阀的

9.3.12排风系统风管材料应符合下列规定:

3.12排风系统风管材料应符

1排出一般废气和挥发性有机物废气的风管应采用不燃材 料制作; 2排出酸性废气的风管应采用耐腐蚀的不燃或难燃型材料 制作。

9.4.1厂房内的空气洁净度等级、温度、湿度要求应满足生产工 艺的要求。工艺当无特殊要求时,温湿度应满足生产人员舒适性 的要求。

9.4.2干燥房净化空气调节系统的设计应符合下列规

应进行散湿量计算和湿负荷的平衡计算; 空调机组及除湿机组应贴近生产车间; 3 系统的设备、风管及配件应采取密闭措施。 9.4.3 低湿房间所需的送风量应按热、湿平衡计算结果确定GB/T 26919-2011 选煤厂 煤泥水自然沉降试验方法,且 不宜低于表9.4.3中的换气次数,

9.4.3低湿房间所需的送风量应按热、湿平衡计算结果确定,且 不宜低于表9.4.3中的换气次数

9.4.3低湿房间所需的换气次数

注:房间高度3.5m。

理,预处理装置宜采用冷冻水。 9.4.5当干燥房要求的露点温度低于一50℃时,宜采用两级除湿 处理系统。 9.4.6当干燥房有回风夹层时,为其服务的送、回风管宜布置在 该回风夹层内。

9.4.7当干燥房的净化空气调节系统来用下侧回风方式

1宜处于正压状态; 2 在设备前应设置初效、中效两级过滤器; 3 级除湿段宜采用全焊接结构形式; 4终级除湿段内处理区域、再生区域的漏风率不应大于 0.5%; 5当采用转轮除湿机时,处理回风中含有对转轮材料有腐蚀 性成分的机组,宜设置去除腐蚀性成分的功能段。 9.4.9干燥房空气调节系统的送、回风管宜采用不锈钢板满焊 制作。 9.4.10燥房空调系统的风机宜设置应急电源GBZT 253-2014 造纸业职业病危害预防控制指南

9.5.1机械排烟系统的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火 规范》GB50016的有关规定。 9.5.2生产厂房中防烟楼梯间、前室或合用前室宜设置自然排烟 设施,当不能满足自然排烟要求时,应设置机械防烟系统。 9.5.3洁净室(区)和干燥房的排烟系统应有防止室外气流倒灌 的措施,并应设置用于平时巡检的旁通管路

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