鋰電池銅箔凈化無塵車間裝修工程

電解銅箔是現代電子工業的基礎材料,隨著中國電子工業的發展，對銅箔產品質量要求也越來越高，這也對銅箔的生產環境提出了更高的要求，潔凈廠房的設計與施工已成為銅箔生產環境的主要因素。根據國內某銅箔企業的生產規模及生箔、成品包裝區域的凈化等級、溫度、 濕度等要求，分別從空調的送風形式、空調箱機組的配置、自控系統、制冷系統等方面進行設計與說明，并給出了主要設計參數及設備選擇，確保滿足電解銅箔的生產對潔凈度的需求。

1 項目概況

電解銅箔是我國電子信息產業重要的基礎材料之一，主要應用在新能源汽車、 3C 數碼產品、 儲能系統、通訊設備、汽車電子等終端應用領域，主要用于導電和信號傳輸，有“神經網絡” 之美譽。

隨著電子產品向微型化、尖端化高速發展，對電子材料性能的要求也越來越高，對其品質的要求也逐步增加，對銅箔表觀質量、物理性能、穩定性、均勻性也提出了更高的要求。

生產環境是影響電解銅箔質量的主要因素，若電解銅箔的生產區域、表面處理工序、分切成品包裝區域密封不好，潔凈等級不高，廠房內懸浮的塵埃物較多，容易在銅箔表面形成壓坑、 凸點、針孔等問題，濕度過大容易造成銅箔表面氧化，最終影響銅箔產品品質。國內某公司新建銅箔項目，其中生箔、分切主廠房屬于潔凈車間，總凈化面積約為1000㎡，廠房凈高為8m，其中生箔區域面積約為600㎡，溫度要求18~26℃，濕度≤50%，正壓≥5Pa，凈化等級按照30萬級設計。分切區域面積約為400㎡，溫度要求18~26℃，濕度≤ 45%，正壓≥10Pa，凈化等級按照十萬級設計。本文根據生箔、分切成品包裝區域的凈化等級、溫度、 濕度等要求，分別從空調送風形式、空調箱機組配置、自控系統、制冷系統等方面進行設計與說明，并給出了主要設計參數及設備選擇，確保滿足電解銅箔的生產對空氣潔凈度的需求。

2 潔凈空調系統送風方式

潔凈空調系統氣流組織方式分為頂送側回和側送側回。頂送側回氣流組織較為均勻， 紊流狀態和潔凈死角區域比側送側回好一些，整個車間空氣均勻，潔凈度完全保證，溫濕度均勻， 容易達到設定指標，各個區域均滿足生產要求。而側送側回在送風口以上空間無法凈化處理， 在廠房高度方向會形成溫度梯度，造成車間溫濕度的不均勻性，難以保證工藝要求，但是運行方式換氣次數小，較為節能。綜合考慮，空調的送風形式采取頂送側回。

3 潔凈室圍護結構系統

為達到銅箔生產工藝所需要的潔凈度要求，需要對生箔廠房進行裝修建設，具體如下：

（1）頂部：在原有車間行車上部架設潔凈頂板，采用單玻鎂彩鋼巖棉夾芯板吊頂（單面抗靜電），吊頂板上裝設高效送風口和潔凈燈具。其中：吊頂板厚度 50mm，雙面彩鋼板，顏色為白灰，厚度0.476mm，巖棉容重120kg/m3。高效送風口采用美國AAF 產品，過濾效率等級為H13。潔凈燈具為不銹鋼斜邊吸頂式潔凈燈具，LED 燈管。

（2）墻體：彩鋼巖棉夾芯企口板（單面抗靜電），厚度50mm。雙面彩鋼板，顏色為白灰， 厚度0.476mm，巖棉容重120kg/m3。墻體與地面用鋁合金地龍骨和膨脹螺釘固定，保證彩鋼板墻體不晃動。

（3）地面：2mm找平層，3mm防靜電環氧自流坪，貨物通道部分鋪設4mm 厚不銹鋼板。

（4）分切間與生箔間隔斷：采用鋼結構框架，貼覆全透明亞克力板，厚度 5mm，用自鉆自攻螺釘固定于鋼結構框架上。隔斷中間設置1樘PVC快速卷簾門，尺寸為3m×3m。

4 凈化空調機組系統

生箔間、分切間采用組合式空氣處理機組集中送風空氣系統，新風經新風空調機組預處理后送入組合式空調機組，包含冰水主機、空調箱、冷凍水和冷卻水系統及相關設備、空調送風回風系統、空調及冷凍站自控系統等。

（1）新風空調：機房外墻設置防雨鋁合金百葉，帶尼龍網預過濾器（可用水沖洗，便于日常維護），新風空調箱取機房內部空氣，新風經新風空調機組制冷或加熱預處理后送入生箔和分切空調機組。新風機組1臺，風量約 40000m 3 /h。

（2）生箔間、分切間空氣處理機組：來自新風空調的新風和車間回風混合后，再次制冷或加熱、加濕處理，達到要求后通過風管送入車間。生箔間機組1 臺，風量約80000m 3 /h。 分切間機組1臺，風量約45000m 3/h。

（3）凈化處理主要依靠初、中、高三級過濾器單元實現，因此，選用過濾器的型號和規格直接決定車間內的空氣品質。本次空調機組的過濾系統由初效、中效、亞高效、高效段組成。

①考慮新風風沙大，采用新風二級初效過濾處理。一級板式過濾器（G3，鋁合金網板）擋住大顆粒，清洗相對較為容易。二級初效過濾器（G4）為袋式，可清洗。

②風機段后設置中效過濾器（F8）和高效過濾器（H13），對空氣質量進行深度處理，達到室內需求的30萬級和10萬級。

（4）箱體結構 ：

①機組框架采用足夠強度的經防腐處理的型鋼框架。機組壁板為高壓聚氨脂發泡隔熱復合板， 壁厚為50mm。壁板外表面采用0.5mm厚白色彩色鋼板，內表面為0.35mm厚度鍍鋅鋼板板，外表面包覆塑料薄膜。

②空調機組的檢修門為新型塑鋼門，按照功能要求，正壓段為內開，負壓段為外開，風機段檢修門為玻璃門。機組內各檢修段均設有安全照明。

③箱體正壓承壓值：2000N/㎡；箱體負壓承壓值：－2000N/㎡。機組漏風率在機內靜壓保持1000Pa時不大于1%。

（5）表冷器：表冷器為銅管串鋁片結構，肋片整齊，片距均勻，無裂紋、毛刺，無明顯的碰撞損壞，表冷器氣密試驗和耐壓試驗的試驗壓力為16kg/c㎡（采用氣壓水試漏法)。

（6）加熱器：采用鋼管軋鋁片結構。試驗壓力為16kg/c㎡（采用氣壓水試漏法)。

（7）風機作為空調機組的送風設備，要具有長壽命、免維修的特點。電機底座為經防腐處理的框架支架。

（8）冷水機組整機采用特靈等知名品牌產品。冷水主機總冷量約 817kW。

5 空調機組自動控制系統及要求

空調本體的運行主要控制點有濕度控制、溫度控制、風量控制和凈化處理。空調機組通過自

動控制系統，實現對車間壓差、溫度、濕度、每段過濾器兩側壓差、車間正壓、風機電機變頻、風閥及防火閥自動控制，并能將信號或數據傳到分布式控制系統（ Distributed? Control? System，簡稱DCS系統）。預留互聯網接口，能遠程顯示，并對于超出設定值的數值能報警提醒。其中生箔區域和分切區域設置溫度、濕度監測裝置各3套，并能遠傳到DCS 系統。

自控系統主要設備有：中央監控電腦，可編程控制器、觸摸屏、溫濕度傳感器、靜壓傳感器、 壓差開關、閥門及執行器、風閥執行器等。控制系統要求 ：

（1）防火閥與送排風機聯鎖，當火災報警時，由消防控制裝置連鎖自動關閉防火閥和對應的送、排風機。

（2）空調系統的初效，中效、亞高效設置壓差報警及顯示，當過濾器阻力大于終阻力時清洗或更換，并顯示濾網的實際壓力。

（3）室內溫濕度控制：空氣溫度由組合空調自動控制系統根據回風溫度調整表冷段和加熱段管路上的電動閥門開度，調節（升高或降低）送風溫度，其送風濕度控制為采用表冷段減溫降濕滿足車間濕度要求。

（4）空調系統為定風量系統，風機采用變頻風機，通過風機變頻調節來滿足設計要求。當過濾器阻力變大，相應調整風機頻率，保證送風量能滿足室內要求。

（5）考慮系統的整體節能控制，制冷站機房配置制冷站群控系統， 以完成制冷站所有設備的智能控制。其中具備冷水主機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔設備運行、故障、手/ 自動狀態監測；冷凍水供回水溫度、壓力監控、流量監測；冷卻水供回水溫度監控等功能。

6 概況總結

銅箔車間潔凈廠房的設計與施工已成為電解銅箔生產環境的主要因素，根據國內某銅箔企業對生箔、成品包裝區域的凈化等級、溫度、濕度等要求，分別從空調的送風形式、潔凈室圍護結構系統（頂部、墻面、地面等），凈化空調機組系統的設備配置、自控系統、制冷系統等方面進行設計與詳細說明，給出了主要設計參數及設備選型，確保了生箔區域凈化等級達到30萬級，分切包裝區域凈化等級達到10萬級，溫度，濕度，正壓均達到設計要求，為生產高品質電解銅箔創造良好的生產環境，同時對銅箔行業新建銅箔項目的潔凈廠房設計與施工提供一定的參考依據。