新能源锂电池大面积极低湿度干燥室车间气密性控制要点

1. 锂电池生产工艺简介

1.1 生产工艺流程

搅拌—涂布—辊切—干燥—叠片—注液-封装—转化成车间

（1）搅拌：主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起，充分搅拌分散后，形成浆料。

（2）涂布：将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体（铝箔或铜箔等）上，并烘干溶剂。

（3）辊切：将涂布烘干后的极片按照所需的尺寸进行裁切。（4）干燥：组装完成后的电池包放入烘干机内进行烘干处理。（5）叠片：将正负极片、隔膜装配到一起，完成贴胶后，形成极芯。

（6）注液：将封口后的电池注入电解液，成为成品电池 ，转到化成车间。

（7）封装：将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜，并完成顶封、侧封等，形成软包电池。

1.2 干燥室范围说明

显然，锂电池生产过程中干燥、叠片、注液、封口工序是电池与外界接触频率较高的地方，因此该工序设备安装的区域一般都属于干燥室。并且该工序内操作的电芯、壳体均已通过干燥处理，因此 对车间内水分极为敏感，一旦房间内空气中的水分含量过高被电池吸收，会造成电池鼓胀、漏液等诸多问题，因此对该区域进行有效的环境控制是锂电池生产过程中非常重要的部分。

2. 干燥室温湿度控制范围和控制方法

2.1 温湿度控制范围

通常情况下，锂电池生产干燥室的温度一般控制在 20-25℃，湿度1%以下，几近绝对干燥的湿度环境就是为了保证锂电池的生产质量。由于湿度过低，相对湿度的变化已不能准确的表达湿度的波动，这时候通常用露点温度值的变化来反映湿度的波动（通常湿度低于 10%则用露点温度表示），锂电池干燥房中露点温度应≤-36℃（即湿度≤1%）。

2.2 控制方法

（1）常用除湿方式对比分析（2）温湿度控制要点

由此可见，大面积极低湿度干燥室一般采用吸附转轮除湿机以达到新能源锂电池生产工艺所需温湿度条件，锂电池干燥间专用低露点除湿机组选型注意事项：

a.干燥室车间要密封良好，并维持正压

b.正压送风、分段式表冷处理、送风量根据车间管理模式以及人员数量计算湿负荷确定很显然，保证干燥室车间密封性、维持正压于施工单位而言十分重要。减少车间内与外界空气的热交换，能大大减轻除湿设备运行压力，延长其使用寿命，同时能减少动力消耗，具有一定的经济效益。

3. 干燥室气密性控制要点

3.1 新型气流组织形式

以常州金坛北电爱思特项目为例，此三元（NCM）锂电池干燥室车间打破了传统的DHU+高效送风口的模式，采用AHU（转轮除湿）+BCU+散流板的送回风形式，此形式相比传统的送回风形式大大减少了能量消耗。本设计采用双层彩钢板吊顶构成静压箱且维持正压，下吊顶与上吊顶间静压箱与车间气流通过BCU和散流板形成循环系统。这就更加提高了车间气密性在干燥室的重要性。

3.2 主要泄露点分析

结合各类工程实际经验，总体来说，主要有三大板块对气密影响较大，其一是彩钢板结构安装；其二是风管、水管、气管等管线连接效果；其三是管线、桥架安装所需孔洞密封。

（1）彩钢板安装a.墙板安装：

①使用毛刷或者吸尘器将马槽内的杂物及灰尘清理干净

②马槽清理干净后，在马槽底部按 S 型打上一条密封胶，并在马槽外侧打上耐候胶

③将彩钢板垂直安装进马槽内，槽中的密封胶会受到挤压，填充满缝隙（溢胶法），用自攻固定好彩钢板

固定

(2)现场开洞 a.开洞原则

①通过有效的空间管理，外墙、上层吊顶尽量少开洞，通过空间管理将需穿上吊顶较多的工艺管道、BCU 桥架布置于静压箱内。

②方洞尺寸大于200*200mm、管道直径大于200mm 洞口厂家预留，避免现场开洞，减小泄露风险（厂家最小只能预留 200*200 的方洞）。

③需现场开洞的管线加强气密封堵。

b.现场开洞规则

③彩钢板安装完成后，对彩钢板和彩钢板、彩钢板与龙骨交接处缝隙再打密封胶处理

④墙板、顶板安装时采用订制板缝控制夹板（带磁性）严格控制板缝在3mm，防止因板缝增加泄露风险。

④彩钢板安装完成后，对彩钢板和马槽、马槽与地面交接处缝隙再打密封胶处理

⑤对于所有马槽与地面、彩钢板接缝处与外界大气有接触的地方沿拼接处打上耐候胶，进一步确保气密性

b.顶板安装c.洞口统计分析

①在彩钢板、双层龙骨的凹槽中提前按S 型打入适量密封胶

②将中字铝、彩钢板安装进凹槽内，槽中的密封胶会受到挤压，填充满缝隙（溢胶法），按同样的方法进行第二块彩钢板安装并用自攻丝

d、现场实施

彩钢板开洞清单彩钢板顶板墙板开洞流程注意事项 专业 规格套管规格个数开洞申请流程 开洞申请表洞口统计（a） 洞口统计（b）34一 →管道份成开洞申请单 现场签字确认 封堵完成

（3） 洞口封堵

a.电气桥架穿彩钢板洞口封堵：桥架经过上层顶板时断开，防止因桥架的不规则形状穿过顶板，封堵困难，造成泄露风险。顶板预留电缆封堵模块洞口，防止彩钢板二次开洞不规则，封堵困难，造成泄露风险。电缆在桥架成“品”字型排列，到接近电缆密闭模块处分开，成单根排列方式穿过电缆密闭模块，达到完全密封效果。在桥架上下断开部分加装固定支架，保证桥架牢固可靠。

b.管道穿彩钢板洞口封堵：对于直径小于 1 管道穿彩钢板， 用圆形开孔器在彩钢板 与管道尺寸相应圆洞，将洞口周围3cm岩棉取出，用聚氨酯发泡剂将该部分填充在钢制套管翻遍处S型打胶后装入开好的圆洞中用自攻丝、 螺纹将钢制套管固定，并沿翻遍周围打胶密封

c.风管穿彩钢板洞口封堵：彩钢板预留洞口单边比风管尺寸小 1cm，将风管扣在彩钢板上，风管翻遍处贴上密封条，每隔 10cm打自攻丝将风管固定于彩钢板上沿风管法兰边直缝打胶密封，上下连接彩钢板风管后部接 20cm长软接减震，防止震动影响气密。

（4）风管连接—满焊

4. 总结

国内新能源行业的飞速发展，大大提高了锂电池的市场需求量，大型新能源锂电池厂房建设与安装项目随之迅速增加，大面积干燥室安装工法成为了洁净厂房安装的创新之举。由于锂电池生产环境要求极为苛刻，因此除了做好除湿机组选型工作以外，施工单位厂房安装的气密性也是不容小觑的环节。