摘要：锂电池工厂是以电池研发、生产、制造为主的新兴产业，是现代高性能电池的代表，主要应用在新能源电动汽车。 关键词：锂电池；建筑设计
引言：近年来，我国锂电池总出货量逐年增加，主要受益于新能源汽车和动力电池出货量的增加。从长远来看，随着国家对新能源产业扶持政策的出台，电动汽车逐渐成为锂电池的第一需求产业。
一、锂电池工厂建筑设计主要特点
厂房的设计要合理利用空间，建筑的平面和空间布局应满足产品生产工艺流程的要求，并应适应产品生产发展的灵活性，其中投料区和高温干燥，高温化成几个区域要求房间净高较高，其他区域一般6米净高均能满足要求，设计时应合理布局，充分利用空间，避免浪费；满足电池生产流程和环保的要求，满足消防安全的规定，设计应充分考虑人员职业健康，电池在生产过程中，在极片涂布之后烘干的过程中会有NMP（N-甲基吡咯烷酮）产生，该物质为无透明 油状液体，有腐蚀性、弱毒性、刺激性，同时NMP又具有回收的价值，所以在电池生产过程中均会有NMP回收的装置及房间，必须考虑好防止泄露的措施。
厂房围护结构材料的选择应满足生产对环境的气密、保温、隔热、防火、防潮、防尘、防腐、耐久、易清洗等要求，化成分容车间应靠外墙设置，房间采用不发火地面，并采取防静电措施；干燥间、洁净间等对洁净度和温湿度要求较高的房间不宜临外墙设置，确需临外墙时，要采取有效的密闭措施以保证房间的温湿度和洁净度要求。 建筑物室内地坪标高高出室外地坪标高不应小于0.15m。为保证较好的防水性能，首选卷材屋面或者采用混凝土结构的用混凝土屋面。
二、锂电池工厂设计要点：
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，外围护可用砌体墙、现场符合压型钢板墙体、成品夹芯板墙体或其他常见围护结构，内墙常用双玻镁岩棉夹芯板墙体；注液、化成、老化区域应采用不燃材料，由于这些区域危险性相对较大，所以此区域墙体耐火极限可适当提高到3.0h；生产车间门窗、壁板、楼地面的 设计应满足使用功能的要求，构造和施工缝隙应采取密闭措施。洁净室地面宜配筋，地面应采取防潮措施；低湿环境区域地面应配筋，并应采取防潮、防渗漏措施。
洁净厂房的建筑平面和空间布局应具有适当的灵活性。主体结构宜采用大空间及大跨度柱网，不宜采用内墙承重体系。
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。甲、乙类电解液储存间及配送间应靠外墙布置，应设置防泄漏设施、泄压设施，并应采用不发生火花的防静电地面。锂离子电池化成、老化区域应采用耐火时间为2.00h的防火隔墙和1.50h的楼板与其他部位分隔，当隔墙上需要开设相互连通的门时，应采用甲级防火门。
三、锂电池工厂建筑材料的选用：
由于电池厂房生产车间对洁净度、温湿度有较高的特殊要求，所以为满足其生产需要，设计中也会选用一些具有特殊属性的材料。
地（楼）面：地面材料首选混凝土密封固化剂地（楼）面和环氧树脂地（楼）面，此两种地面为较为常用的工业地坪，电池车间对洁净度要求较高，所以生产车间可以选用不起尘的环氧树脂地面，能更好的保证洁净度，对于洁净度要求10万级的房间均首先考虑使用环氧树脂地（楼）面；洁净度要求10万级以下的生产车间、生产辅助用房等其他房间首先考虑使用混凝土密封固化剂地（楼）面，表面平整光滑、耐磨，能满足生产的需要；其他配套的办公、会议等性质的房间可以选用地砖地（楼）面；变电所、真空泵房等站房出于节省成本考虑，可以使用混凝土地（楼）面，面层不做特殊处理。
对涂布机所在区域、AGV运行区域等对地（楼）面平整度要求较高的区域，采用激光整平仪等设计施工手段，满足平整度的要求。部分企业在涂布机头、机尾、合浆区、AGV转弯区域铺设不锈钢地面，以方便清理、减少地面磨损。
墙体：电池车间常用的墙体材料有蒸压加气混凝土砌块、玻镁岩棉夹芯洁净板和轻钢龙骨石膏板墙体；
蒸压加气混凝土砌块墙体：耐火极限大于3.0h的墙体和防火墙均考虑使用200厚蒸压加气混凝土砌块墙体以满足耐火极限的要求；砌块的强度等级可选A3.5（品级为B级，干密度级别B06）。蒸压加气混凝土砌块应满足《蒸压加气混凝士砌块标准》（GB 11968-2006）的要求。
玻镁岩棉夹芯洁净板墙体：生产车间墙体首先选用洁净板墙体，洁净度要求10万级的房间内所有外露的公用设备均需用洁净板包覆，墙体耐火极限不大于1.0h的房间墙体均可以使用50厚双玻镁彩钢洁净板，其中化成车间、高温老化车间、烘干车间因为有高温或者火灾危险性较大，所以优先选用100厚双玻镁彩钢岩棉夹芯洁净板，使其耐火极限不小于2.0h。墙板上设置观察窗时，可选用无框双玻观察窗，与墙板配套使用、安装，以保证其美观性。
石膏板墙体：主要使用在为车间配套的办公、会议、辅助间等房间，其隔声、保温性能比较好，美观，施工方便，也可以根据需要用在洁净度要求不高的（10万级）生产性房间。
吊顶：电池生产厂房常用的吊顶材料有铝（纸）蜂窝板吊顶和石膏板吊顶；电池生产车间常用的吊顶为铝（纸）蜂窝板吊顶，为上人吊顶，一般房间墙体只做至吊顶板，墙体与吊顶自成一套体系，所以要求其耐火极限达到1.0h，板材规格一般1200X2400，所以施工时需要厂
家根据现场情况进行详细排版，以满足吊顶上各种设施的安装和节省板材；其他房间可选用石膏板吊顶，高温恒温房和烘箱等房间温度较高，顶板和底板均需要采取保温措施，底板可在板底贴一层保温材料，吊顶采用保温吊顶或顶板底部贴保温材料。
门窗：电池生产厂房常用的门有卷帘门、快卷门、钢质门和洁净门；厂房外墙尽量少开窗，可以用平开窗，上悬窗，内墙常有观察窗。卷帘门、快卷门和钢质门与平时使用的没有区别，其中当这些门用在缓冲间、门斗等缓冲空间时，门需要互锁，房间门不能同时开启，以保证房间内的洁净度和湿度，洁净门是用在洁净板上的门，洁净门需要与洁净板墙体配套安装使用，各门边框缝均需要做好密封，并带地扫，定期更换。内墙观察窗当装在洁净板墙体上时使用无框双玻观察窗，玻璃表面与两侧墙板表面平齐，保证其美观性，此窗户需要洁净板厂家配套制作安装。
屋面：由于电池生产厂房内对环境温度，湿度要求较高，温湿度的波动均会影响到电芯的质量，所以屋面防水性能尤为重要，压型钢板自防水屋面防水效果不好，且有较多的缝隙与室内相通，对于室内温湿度的控制不利，而卷材防水的防水效果较好，且能保证密封性，所以电池车间首选混凝土卷材防水或者压型钢板保温卷材防水。
车间细节：洁净室内不允许有结构变形缝通过；墙面阴阳角、墙面和地面交界处、墙面和吊顶交界处应做防积尘处理；洁净室内消火栓等公用设施应做积尘处理。洁净板墙体应做墙体防护栏，防止碰撞损坏墙体。
辅房细节：车间辅助用房注重细节设计，使用各种成品墙体如成品玻璃隔断墙或轻钢龙骨石膏板墙来代替传统砌体墙，减少湿作业，节省工期，提高品质。
装修细节设计：应考虑注液间洁净度和环境的要求，如尽量采用暗装管线，无法暗装的管线如消火栓水管等采用洁净板包覆，门窗选用专业洁净门窗，边角采用专用扣边件（倒圆角），采用专用灯具等。
结语：锂电池的优势已成为人类二十一世纪重点发展的理想二次能源。合理的设计，快速推动电池产业的发展，实现企业与社会自然经济的可持续发展。
参考文献：
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014
[2]《民用建筑设计通则》GB 50352-2005
[3]《锂离子电池工厂设计标准》（GB51377-2019）
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