电池洁净车间(尤其锂离子电池车间)因涉及电极制造、电芯组装、注液等关键工序,对洁净度、温湿度及防爆安全要求极高 —— 微小粉尘可能导致电芯短路,温湿度波动会影响电解液性能,而易燃易爆的电解液与粉尘混合物更是重大安全隐患。中发净亿方环境科技深耕电池净化领域多年,结合《锂离子电池工厂设计标准》(GB 51377-2019)及 ISO 14644 洁净标准,从设计到施工拆解关键要点,确保车间合规且稳定运行。

一、选址与布局:规避外部干扰,优化内部流线
选址与布局是电池洁净车间的 “先天基础”,需同时兼顾外部环境与内部生产逻辑:
1.选址避污原则:优先选择远离交通干道(距离≥50m)、化工企业(距离≥100m)及粉尘源(如建筑工地、矿山)的区域,避免外部废气、扬尘渗入;厂区周边需设置 30m 以上的绿化隔离带,进一步过滤空气污染物。
2.内部布局逻辑:严格遵循 “原材料→预处理→核心生产→检测→成品” 的工艺流程,实现 “人流、物流、气流” 三流分离。例如:
人流:设置独立净化通道(含更衣、洗手、风淋室,风淋时间≥30 秒),避免人员携带粉尘进入洁净区;
物流:原材料(如正极材料、隔膜)通过传递窗(带紫外线消毒功能)进入车间,成品经专用通道运出,禁止与原材料交叉;
功能分区:核心生产区(电极制造、电芯组装)居中布置,辅助区(设备机房、仓库)靠外侧,检测区紧邻生产区(减少成品转运污染),且各区域之间用防火隔墙(耐火极限≥1.0h)分隔,预留≥1.2m 宽的检修通道。
3.预留扩展空间:车间布局需预留 20%~30% 的柔性空间,例如在电芯组装区旁预留设备安装位,方便后期产能升级,避免二次改造破坏洁净环境。
二、洁净等级与空气系统:精准控污,适配工序需求
电池不同工序对洁净度要求差异显著,需针对性设计空气处理系统:
1.洁净等级划分:依据 GB 51377-2019,核心工序与洁净等级对应如下:
电极涂布、电芯叠片 / 卷绕:ISO 7 级(万级,≥0.5μm 颗粒≤3520 个 /m³);
电解液注液、电芯封装:ISO 6 级(千级,≥0.5μm 颗粒≤352 个 /m³);
原材料预处理、成品检测:ISO 8 级(十万级,≥0.5μm 颗粒≤35200 个 /m³)。
2.空气系统设计:
送风量计算:按洁净等级确定换气次数 ——ISO 6 级车间≥50 次 /h,ISO 7 级≥25 次 /h,ISO 8 级≥15 次 /h;同时保障新风量(每人≥40m³/h),避免人员呼出的 CO₂浓度超标(≤1000ppm)。
过滤系统:采用 “初效(G4)+ 中效(F8)+ 高效(HEPA H13)” 三级过滤,注液区需额外加装化学过滤器(吸附电解液挥发的有机蒸汽);高效过滤器需设置在送风口末端,且每台过滤器均贴附完整性测试标签(PAO 测试通过率≥99.97%)。
气流组织:ISO 6 级注液区采用垂直层流(气流速度 0.3~0.5m/s),避免粉尘沉降污染电解液;ISO 7 级组装区采用水平层流,确保气流均匀覆盖设备表面,减少局部粉尘积聚。

三、建筑装修:选对材料,杜绝 “二次发尘”
电池洁净车间的装修材料需满足 “不产尘、耐腐蚀、易清洁” 三大核心要求:
1.地面材料:核心生产区优先采用环氧树脂自流平地面(厚度≥2mm,抗压强度≥70MPa,表面粗糙度 Ra≤0.8μm),耐电解液腐蚀(浸泡电解液 30 天无变色、无开裂);辅助区可选用 PVC 防静电地板(表面电阻 10⁶~10⁹Ω),防止静电吸附粉尘。
2.墙面与吊顶:采用 50mm 厚岩棉夹芯彩钢板(双面为 0.4mm 厚镀锌钢板),耐火极限≥0.5h,板缝用硅酮密封胶(符合 FDA 21 CFR Part 177 标准)填充,避免积尘;墙面与地面、吊顶的交接处做圆弧处理(半径≥50mm),杜绝清洁死角。
3.门窗与洞口:洁净门采用 304 不锈钢门框 + 双层钢化玻璃(内置防静电膜),配备 EPDM 密封胶条(反复开关 10 万次密封性能无衰减);传递窗尺寸按最大物料尺寸设计(通常 600mm×600mm×600mm),内置紫外线消毒灯(功率≥30W,消毒时间≥30 分钟)。
四、电气安全:防爆防静电,守住安全底线
电池生产中电解液(如碳酸二甲酯)属易燃液体,粉尘(如正极材料粉尘)属可燃粉尘,电气系统必须严控风险:
1.防爆设计:核心生产区(注液、电芯烘干)电气设备需符合 Ex d IIB T4 Ga 级防爆标准,开关、插座选用防爆型,电缆敷设采用镀锌钢管保护(管接头做防爆密封),避免电缆外皮破损引发火花。
2.防静电措施:所有设备(如涂布机、卷绕机)外壳接地电阻≤4Ω,车间地面每 100㎡设置 1 个接地极;人员需穿戴防静电服、防静电鞋(表面电阻 10⁶~10⁹Ω),进入车间前通过人体静电释放器(释放时间≤1 秒)消除静电。
3.照明与监控:生产区照明强度≥300lux(检测区≥500lux),选用防尘防水 LED 灯具(防护等级 IP65);关键工序(如注液)安装防爆摄像头,实时监控生产状态,且电气控制柜需远离电解液储存区(距离≥5m)。
五、运维管理:长效保障,避免 “洁净失效”
施工完成后,科学运维是维持车间洁净度的关键,中发净亿方建议建立标准化运维体系:
1.定期检测与更换:初效过滤器每 1~2 个月更换 1 次,中效过滤器每 3~6 个月更换 1 次,HEPA 过滤器每 1~2 年更换 1 次(更换后需重新做 PAO 测试);每月检测车间温湿度(控制在 22±2℃、湿度 45±5%)、洁净度,检测数据留存《洁净车间运维台账》。
2.日常清洁规范:洁净区清洁需使用无尘布(超细纤维材质)、专用清洁剂(中性,无残留),禁止使用扫把、拖把(避免扬尘);每周对地面、墙面进行一次全面消毒(采用过氧化氢喷雾,浓度 3%~5%)。
3.应急处理预案:制定电解液泄漏、粉尘起火等应急预案,配备防爆灭火器(如干粉灭火器、二氧化碳灭火器)、吸附棉(用于吸收电解液);每季度组织 1 次应急演练,确保员工掌握泄漏封堵、火灾扑救流程。

电池洁净车间的设计施工是 “技术 + 规范 + 经验” 的结合,需精准匹配锂离子电池的生产特性,同时兼顾安全与长效性。中发净亿方环境科技累计完成 50 + 动力电池、储能电池车间项目,可根据企业产能(如 GWh 级产线)、产品类型(三元锂电池、磷酸铁锂电池)定制解决方案,所有项目均通过第三方洁净度检测与消防验收。若您需了解车间造价、施工周期或合规细节,欢迎关注中发净亿方环境科技官方平台,获取一对一技术咨询。