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锂离子电池工厂设计标准GB51377-2019
来源:网络  发布者:A  发布日期:2024-06-23

主编部门:中华人民共和国工业和信息化部


  批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部


  施行日期:2019年11月1日


  发布日期:2019年6月5日


  中华人民共和国住房和城乡建设部公告


  2019年第148号


  住房和城乡建设部关于发布国家标准《锂离子电池工厂设计标准》的公告


  现批准《锂离子电池工厂设计标准》为国家标准,编号为GB51377-2019,自2019年11月1日起实施。其中,第6.2.3、6.2.5、8.6.4、9.3.3、9.3.9、11.4.4条为强制性条文,必须严格执行。


  本标准在住房和城乡建设部门户网站公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。


  中华人民共和国住房和城乡建设部


  2019年6月5日



  前言


  本标准根据住房和城乡建设部《关于印发〈2015年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标〔2014〕189号)的要求,由工业和信息化部电子工业标准化研究院、中国电子工程设计院有限公司会同有关单位共同编制完成。


  本标准在编制过程中,编制组先后调查和走访国内有关锂离子电池的生产单位、设计单位和施工单位,收集有关锂离子电池工厂的设计要求,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。


  本标准共分11章和1个附录,主要内容包括:总则,术语,基本规定,工艺,厂址选择及总体规划,建筑,结构,气体动力,供暖、通风、空气调节与净化,给水排水,电气等。


 本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。


  本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,工业和信息化部负责日常管理,中国电子工程设计院有限公司负责具体技术内容的解释。本标准在执行过程中,请各单位认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改或补充之处,请将有关意见、建议和相关资料寄至中国电子工程设计院有限公司(地址:北京市海淀区西四环北路160号,邮政编码:100142),以供今后修订时参考。


  本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:


  主编单位:工业和信息化部电子工业标准化研究院


  中国电子工程设计院有限公司


  参编单位:世源科技工程有限公司


  信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司


  上海电子工程设计研究院有限公司


    北京中瑞电子系统工程设计院有限公司


  中国电子科技集团第十八研究所


  中国航空规划设计研究总院有限公司


  宁德时代新能源科技股份有限公司


    北京国能电池科技有限公司


  合肥国轩高科动力能源有限公司


  中国电子系统工程第二建设有限公司


  江苏惠瑞净化空调工程有限公司


  高砂建筑工程(北京)有限公司


  上海腾喜建筑工程有限公司


  欣旺达电子股份有限公司


  主要起草人:徐刚秦学礼晁阳肖红梅单云凤何正山杜宝强陆崎李锡伟王海旭张捷李强马瑞郭明庄宏波李强许诗苹肖成伟陈朝阳宫璐王辉向革芳孙铁斌刘阳李宝龄许辉勇


  主要审查人:苏金然赵克伟张阳邵晓刚金卫钧杨宜谦周江江诗兵叶茂


  以下规范内容由合景净化工程公司http://www.hejiejh.com/进行整理编辑




  1总则


  1.0.1为在锂离子电池洁净工厂设计中贯彻执行国家的有关法律、法规和规定,满足安全生产、节约能源、保护环境、技术先进、经济合理和确保质量的要求,制定本标准。


  1.0.2本标准适用于新建、改建和扩建的锂离子电池工厂设计。


  1.0.3锂离子电池工厂设计除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。




  2术语


  2.0.1锂离子电池Lithium-ionbattery


  锂离子在正、负极之间反复进行脱出和嵌入的二次电池。


  2.0.2干燥房Dryroom


  空气干球温度为25℃时,相对湿度为1%以下的房间。


  2.0.3混料Blend


  把电池活性材料和辅料在溶剂中进行高度分散形成非牛顿型高黏度流体的过程。


  2.0.4注液Fill


  向电池中注入电解液的过程。


  2.0.5涂布Coating


  把浆料涂覆到集流体上,通过干燥去除溶剂的过程。


  2.0.6化成Formation


  对电池充放电的过程。


  2.0.7电解液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(LiPF6)和四氟硼酸锂(LiBF4)等。


  2.0.8氮甲基吡咯烷酮N-Methylpyrrolidone(NMP)


  浆料制作过程中使用的一种化学溶剂,起到均匀分散活性材料的功能




  3基本规定


  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、电磁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。


  3.0.3生产线的设计能力宜符合经济规模的要求,设计中宜预留扩产条件。




  4工艺


  4.1一般规定


  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。


  4.1.3生产空间及其布置、生产环境参数和动力供应条件应根据工艺生产的要求确定,同时宜兼顾技术改造升级。


  4.1.4主要生产部门宜采用连续运转的生产组织方式,其他辅助生产部门的工作班次可根据生产需要确定。


  4.2基本工序


  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。


  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工艺区划


  4.3.1锂离子电池工厂工艺区划应符合下列规定:


  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;


  3进入生产区的人流和物流入口应分别设置,并应设置相应人身和物料净化设施;


  4生产区域应设置设备搬入口和搬入通道,厂房应设置工艺设备、动力设备的搬入口及运输安装通道;通道宽度应满足人员操作、物料运输、设备安装、检修的要求;


  5各工艺设备应根据工艺流程并应按工序集中的原则进行布置;


  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入库的运输通道。


  4.4设备配置


  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大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。


  4.4.4混料、辊压工序宜配置起重设备。


  4.4.5大规模生产宜采用全自动生产线。



  5厂址选择及总体规划


  5.1一般规定


  5.1.1锂离子电池工厂的总体规划应根据工厂的规模、生产流程、交通运输、环境保护、消防、安全卫生等要求,结合场地自然条件、用地周边环境确定。


  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,布置紧凑,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总平面布置


  5.2.1锂离子电池洁净工厂的总平面布置应符合下列规定:


  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、竖向设计的要求。


  5.2.3总平面布置应利用地形、地势及工程地质条件,按下列要求进行布置:


  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;


  3应根据物流装卸、废水重力流等因素进行竖向设计;


  4扩建、改建工程应优先使用原有设施。


  5.2.4动力站宜靠近主厂房布置。


  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,并宜用围栏或围墙隔开。


  5.2.6资源回收站可单独设置,也可与其他辅助设施组合布置。


  5.2.7宿舍、食堂、活动室宜与生产区分开,成组布置。


  5.3竖向设计


  5.3.1锂离子电池工厂场地的竖向设计应符合城市规划、防洪排涝要求,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。


  5.3.2场地内应设有排除地面及道路路面雨水至城市排水系统的设施,且宜采取雨水回收利用措施。


  5.3.3竖向设计应与总平面布置同时进行,并应结合实际地形、生产工艺、运输方式合理确定竖向布置方式。


  5.3.4建筑物室内地坪标高高出室外地坪标高不应小于0.15m。


  5.3.5建筑物装卸货平台的标高应与运输车辆的型号相匹配,并应满足装卸要求。


  5.3.6厂区出入口标高不宜低于厂外道路路面标高。


  5.4交通组织


  5.4.1锂离子电池工厂厂区宜设置环形道路,道路宽度应满足生产运输要求。


  5.4.2厂区出入口不宜少于两个,物流应有专用的出人口。厂内配套生活区宜设置单独的对外出口。


  5.4.3锂离子电池工厂的货物进出口与人员出入口宜分开设置。


  5.4.4货物装卸场地宜靠近货流出口设置。货物装卸场地面积应能满足运输车辆的回转作业要求。货流出人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、消防车载重能力相适应。


  5.5绿化设计


  5.5.1绿化应做到无表土裸露。绿化布置应满足生产、运输、安全、卫生、防火等要求。


  5.5.2厂区绿化应利用建(构)筑物的周围、道路两侧、地下管线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,同时不应对生产环境和产品质量有影响。


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