一、廠房整體規劃
廠房分自建廠房和租賃廠房,從以往客戶的選廠經驗來看,自有投資建設的企業大多選擇合適的廠房改造及租賃,已成規模的企業和有大量投資入股的企業大多選擇新建廠房。由于生產設備的日新月異和自動化程度的不斷提高,往往需要廠房足夠的寬度和長度來適應,故大多數企業選擇在內地政策適宜和具備銷售渠道的地點新建廠房。大多數企業為投資保險及培養人才,自中試線至電芯廠房逐步建設。
若為自建廠房,則在廠房總體規劃時需要充分考慮,整體的產線配合及物流,避免后期使用不便,降低生產效率。需有充分的經驗的生產工藝總工程師總體規劃,辦公區、動力房、極片加工廠房、電芯組裝及注液廠房、化成及分容檢測廠房、PACK廠房、自動立體存放倉庫等各個分區的設計及物流相互銜接。
二、消防要求
由于鋰材料的特殊化學性,貯存和使用都要注意安全,由金屬鋰引起的火災,不能用水或泡沫滅火劑撲滅,而要用碳酸鈉干粉。針對鋰電池廠房的特殊性,即需滿足消防驗收要求又要在節約投資的情況下也需要充分考慮到危險的防范。一般動力電池廠房申報為丙類廠房,局部易燃易爆區域申報為乙類。 消防的具體排煙、噴淋、報警等按規范實施,有條件的企業可按防爆標準選材和施工。
三、結構裝修
車間布局需綜合考慮消防逃生、人流物流通道、生產設備的擺放等多方面因素。生產設備由于自動化程度及廠家方案的不一致,尺寸規格出入比較大(主要集中在組裝線、涂布線、注液線及立體庫)。建設單位需在結合自身整體廠房的尺寸和充分了解生產設備的特殊性后,再制度車間布局。車間裝修用材因充分考慮低濕環境的影響,常規采用手工巖棉板隔墻,單面玻鎂巖棉板天花,密封固化地面(前段)及環氧樹脂地面(中后段)。極片生產前段工序可采用不銹鋼板墻體天花和地面。
四、除濕空調
動力電池因為生產工序多,且產線長,所需車間面積比較大,各車間的溫濕度需求差異比較大,整體冷熱負荷比較大。有條件的企業可綜合各棟廠房,設置冷凍站及鍋爐房,整體進行規劃,從而達到綜合節能的目的。
鋰電廠房環境最核心的需求是低露點。首先根據生產工藝要求,制定各車間的人員數量、門窗數量、物流線的開孔個數、生產所需的動態露點值和潔凈度。再根據所需新風量、循環次數、除濕量,正確的選擇和設計除濕機組是整個空調方案中的關鍵,既要滿足需求又要節能。加強對施工工藝的管控,保障車間和風管和密閉性。隔墻天花內外均需采用耐候玻璃膠密封,避免干燥環境下開裂脫落,門窗采用定制成型密閉型,風管采用角鐵法蘭及加厚密封條,注液等低濕度區域采用不銹鋼滿焊風管。
五、制程管線
鋰電池生產過程需要各種制程管線,如:冷卻水、純水、壓縮空氣、氮氣、真空、給排水、熱排氣、NMP回收排氣等。根據生產實際需求,統計各工藝所需消耗量,選定設備參數,進而根據車間設備布局,優化管線方案。
六、動力電氣
動力電池所需用電負荷較大,包括廠房動力設備及生產設備。
動力設備中除濕機和制冷主機用電負荷偏大。除濕機組再生需大量用電負荷,有條件的企業可用鍋爐房供應蒸汽加熱。制冷主機可選用能效比高的主機或采用蓄冷空調錯峰用電。
生產設備中涂布機和化成分容用電負荷較大,需綜合考慮設備實際用電量和同時使用率。檢測設備盡量選用自動化程度高,反饋比例高的設備。