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T／CIAPS 0002-2017 锂离子电池企业安全生产规范.pdf

锂离子电池企业安全生产规范

本规范适用于锂离子电池工厂新建、改建、 律的设计及生产过程：算用于锂离子电池行业的安 评价、消防验收、职业卫生评价等活动

锂离子电池lithiumioncell 含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能的装置。该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和 综合工程地质图图例及色标 GBT 12328-1990.pdf，并被设计成可充电。

锂离子电池lithiumioncell 含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能的装置。该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和 ，并被设计成可充电。

锂离子电池组lithium ion battery

由任意数量的锂离子电池组合而成且准备使用的组合体。该组合体包括适当的封装材料、连接器！ 也可能含有电子控制装置

荷电态stateofcharge 锂离子电池使用或搁置一段时间后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示， 简写用SC表示。

涂布coating 将浆料以一定的量均匀的涂到集流体上的过程。 3.5 化成formation 激活电池活性物质，在电极表面形成致密稳定的SEI膜的电化学过程。通常指首次对电池充电的过 程。

老化aging 将化成后的电池在一定的环境（温度、气压）条件下存放一段时间，以筛选出劣质产，

4.1，房和生产线的设计能够合理利用空间，应满足电池生产流程和环保要求。 4.2厂房和生产线的设计满足消防安全的规定。 4.3厂房和生产线的设计充分考虑人员职业健康。 4.4采用节能措施，回收再利用热能、电能等能源， 4.5对于本规范未涉及的风险判定，行业协会宜组织锂离子电池行业专家专题研究、论证。

5.1.1厂房和仓库应独立建造，不应设置员工宿舍。

5.3防火、防烟分区设计

表1主要物料的物质火灾特征表

表2主要工艺的物质火灾特征表

.5.4. 20吨以上的存储罐在管道呼吸阀处（潜在1区或2区）安装阻火器（SM3措施）。存储罐区 昔施（SM2措施如防雷、静电接地和等电位跨接、防爆电气、汽车尾气火星熄灭器或汽车熄 输送、液位监控连锁、泄漏监控报警等） ，有消防设施、切断阀门、应急预案（SM4措施）

0.5.4.6 荆断设备所仕环 境的防爆分区，在爆炸分区的电气部分选择对应防护等级的防爆电气；防爆分区以外的安全区，电气无 须防爆。

图1防爆控制示意图（源于国家防爆设备质量监督检验中心（广东））

5.6.1全厂安装火灾自动报警系统，安装室内、室外消火栓系统，布置手提火火器和疏散照明灯具。 锂离子电池生产厂房和仓库应按高风险等级配置灭火器，宜采用气体灭火器。 5.6.2甲乙类火灾风险应安装合适的自动灭火系统，丙类火灾风险选装自动灭火系统。 5.6.3初起火灾可用常见的灭火剂灭火，水是锂离子电池火灾最有效的灭火剂。 5.6.4除了和水反应的金属锂等物质，其他物质的自动灭火系统宜采用自动喷淋灭火系统。其它的自 动灭火装置还包括悬挂球干粉灭火器、火探管灭火器、带灭火装置的机器人等。 5.6.5用水灭火有多种方式可用，可取代传统的手提灭火器，包括：容器装水、喷雾器、洗车器、水 基灭火器，也可就地取清澈的地表水灭火，

5.6.6和水反应的金属锂、铝粉等合适的灭火剂是沙土、食盐或D类灭火器。

5.6.8企业应设置微型消防站。锂离子电池制造过程中常见火灾处置预案见附录C。

5.7.1在表2列出的须采用事故通风措施的工序，应配置适当的排烟装置。推荐排烟装置：安装轴流 风机排烟，作用距离不超过5米，丙丁戊类厂房无须防爆风机。可以使用带伸缩铝箔管道的移动排烟风 机，负压抽烟，铝箔管道伸展长度不超过60米，不超过三台串联使用；也可使用汽油机鼓风机或电动 鼓风机，作用距离室内超过30米，室外11米。可以组合使用鼓风机、墙壁风机接力排烟，确保作用位 置的风速不低于0.5米/秒的捕获风速来有效排烟。事故风机换气能力不低于12次/小时。

7.2依据表2的物质火灾特征， 分区和防烟分区，可使用屋梁高度加防火布/铁板构 为0.5米挡烟垂壁。高度达到或超过6米的建筑不计防烟分区，

6.1.1依照表1和表2的物质火灾特征，配套安装通风设施，安全设施，设置配套操作制度。 6.1.2鼓励企业推进安全标准化工作，推荐进行安全管理体系认证。 6.1.3企业有独立的安全管理部门，宜配置全职的注册安全工程师或注册消防工程师。 6.1.4企业应制定应急预案并开展演习。预案包括综合预案、专项预案、现场处置预案

6.2.1按照表1对主要物料的风险分类，区分

a）对甲乙类火灾风险，在阻燃材料墙壁隔离的独立房间存放，设置独立通风、烟雾探测、连锁控 制排烟，且事故通风能力不低于12次/小时；有烟雾探测器、安防视频监控等两类火灾监控装 置：有消火栓、主动或者手动喷淋装置、或电动喷雾器，或悬挂球形于粉灭火器等至少两种以 上灭火器材。 b 对丙类火灾风险，其仓库和有较高火灾风险的电池仓库分开。应设置烟雾探测器、安防视频监 控、消火栓保护、手提灭火器；有墙壁风机和移动鼓风机组合的排烟设施，达到事故排烟能力 不低于12次/小时的换气能力。 C 待出货电池宜降低到70%S0C以下存放和运输。

6.2.2对甲乙类物质，可以计算在通风情况的浓度来判断物质火灾风险。使用有连锁控制的独立通风 装置达到不计机械通风故障条款要求，控制蒸气浓度不超过5%LEL可降为丙类，无须建筑防爆设计和靠 外墙布置。

6.2.3使用闪点和引燃温度、在一

6.3.1配料系统区域应独立布置，选配的除尘风机的滤网用阻燃材料，安装压差监控连锁装置，定期 检查。 6.3.2当投料系统除尘装置出现故障时，投料设备连锁停车。 6.3.3在进料口、风机轴承前安装阻挡异物的网格或除铁器，避免异物进入在旋转轴处摩擦发热起火。 6.3.4对粉尘附近的电气，要采取防范“积尘导电”危害措施，避免粉尘堆积到电气导致短路、受潮 降低爬电距离的漏电、发热、起火、电弧伤害、控制逻辑异常。 6.3.5配料系统不需要采取特殊的防静电措施，只需使用普通的防静电接地措施

6.4.1涂布机测厚仪设备区域属于安全重点监控区域， 对辐射环境定期进行检测

6.4.1涂布机测厚仪设备区域属于安全重点监控区域，应对辐射环境定期进行检测。

4.2X射线应选择豁免级别的设备，β射线宜选用豁免级别的设备（包括采用增加铅板厚度等 实现达到距离设备表面0.1米处的辐射率不超过1μGy/h（吸收剂量），累积计量不超过1mSv/ 剂量）），应满足GB18871《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》。

6.4.3个人辐射剂量计宜安装在设备操作表面，累积计量不超过1mSv/a

6.4.5涂布的加热设备如果采用蒸气或导热油的方式，无需采用防爆措施；如果是采用电加热方式， 直接接触NMP蒸气的电热部分需要使用防爆电器或控制蒸气浓度不大于爆炸下限的50%；涂布机的烘道 需要配备NMP浓度自动监控装置，自动监测并具备报警、超限停机功能。电加热器前方需要有滤网，阻 止异物点燃：采用电加热方式的涂布设备需要有停机排风的延时功能

5.1激光焊机配备除尘器，除尘器粉尘要定期清理、合规处理，防止粉尘积聚。除尘系统应有 统，可以多用一备，方便清理检修故障维修时刻备用系统继续作用；或安装连锁装置，除尘设备 设备连锁停机。吸入爆炸性粉尘的集尘器与生产区域宜分开布置，相邻的墙应采用耐火极限为 火隔墙。

5.2采用激光切割的装配工艺中，负压吸尘管道的前端2来需要采用金属管材或有冷却罩的塑

3.5.2采用激光切割的装配工艺中，负压吸尘管道的前端2米需要采用金属管材或

注液设备宜安装可燃气体浓度报警装置，且满

a）使用独立的通风措施，且有有效的故障连锁报警； b）控制挥发物浓度不大于其爆炸下限的5%； c）事故排风换气次数不小于12次/h。 6.6.2电气控制系统应具有防止电解液滴落或溅射的防护措施 6.6.3采用有惰性气体保护的电解液输送管道，防止产生静电。 6.6.4应有电解液回收装置。

开口化成设备宜采用抽真空或浓度控制的方式

6.7.2化成工序应具备事故通风能力达到12次/h的

6.7.3化成设备宜采取分体设备，即装电池部分和设备电控部分分开。设备应具备电池电压、电流、 容量异常报警功能，具备安全诊断能力，实现全局保护和分布保护（全局保护即在化成的各个步骤都有 电压过高、电压过低、电压变化率异常等的诊断功能；分布保护即每个步骤检查其参数有无异常，如该 步充放电容量值等）。对动力电池的充放电设备宜有两个电压参考基准实现安全几余。 6.7.4化成工序周边6米内，不布置明火工序（激光、冷离子处理等）或高火灾风险的工序（电池高 温静置、工程样品存储、带电电池拆解等）

6.8.1实验电池与生产电池应进行分区存储。

6.8.2应采用不燃材料进行有效分隔。

6.8.3应采用24小时远程或现场监控措施；并安装烟感报警器和温感报警器，并连接到企业安全管理 部门。

咨，开连按到企业安全昌理 部门。 6.8.4车间应就近配置足够的灭火器材（专用的水箱、灭火毯）、泄漏处理工具、个体防护装备（自 助式呼吸器、防毒面罩、耐高温手套等）和钳子等应急物品。当使用过滤式防毒面具时应使用能滤除含 氟物质的滤芯。

6.8.5对于立体货架式老化设备，宜配备相应

8.6相邻房间应是非明火、散发火花地点， 与其它房间相邻的墙应为无门、窗、洞口的防火墙

6.9.1当器件管脚大于90nm，耐压在500v，则静电环境在18级别，在满足静电最脆弱器件要求的前 提下，做基本ESD控制即可。 6.9.2设备放电模式（CDE）的管脚间距小于0.5μm时，在满足静电最脆弱器件要求的前提下，应做 防静电处理。

提下，做基本ESD控制即可。 6.9.2设备放电模式（CDE）的管脚间距小于0.5μm时，在满足静电最脆弱器件要求的前提下，应做 防静电处理。 6.9.3车间设施和设备等具备防止电池组外短路、高压电弧的保护措施。 6.9.3.1对超过安全电压的装配，要求相关岗位人员必须培训合格持证上岗，宜使用有国家认可的电工 资质的人员。佩戴相应防护等级的衣物和工具。消除衣物的金属饰物。 6.9.3.2装配电池形成模块、电箱的台面不允许接地，避免电池的带电导线接触接地的金属台面造成 短路或电弧伤害。

9.3.1对超过安全电压的装配，要求相关岗位人员必须培训合格持证上岗，宜使用有国家认可的 质的人员。佩戴相应防护等级的衣物和工具。消除衣物的金属饰物。 9.3.2装配电池形成模块、电箱的台面不允许接地，避免电池的带电导线接触接地的金属台面 路或电弧伤害。

5.9.3.4高压区域的设备具有安全连锁、故障自诊断等功能，避免接错线路的电池模块、电箱短路燃 烧。配置绝缘钉粑类工具，用于救助触电人员。高压区域有隔离，工作人员培训掌握消防安全知识、部 分人员掌握心肺复苏CPR技术。

6.10.1入成品库的电池宜不高于70%荷电态；成品库的电池应按照不同的品质状态分区存放。 6.10.2客户退货的产品应重新检测入库。安全性能异常的电池应单独存放，存放区应有6米的安全间 隔距离或阻燃墙壁隔离。 103自据的防排烟系日右故陪连销报装置

则试实验室的事故排风换气次数不小于12次/h

7.2密封式高温测试或长循环次数测试，测试设备需要采用抗爆或泄爆措施

7.2密封式高温测试或长循环次数测试，测试设备需要采用抗爆或泄

7.3测试设备的隔热材料应采用阻燃材料，如果有防湿要求采用了泡沫隔热材料，应另加隔热阻燃层 7.4使用液压油作动力的装置，其油品和油管应采取防火措施。 7.5破坏性测试实验室的就近配置足够的灭火器材（专用的水箱、灭火毯）、个体防护装备（自助式 乎吸器、防毒面罩、耐高温手套等）和钳子等应急物品。 7.6破坏性测试操作控制台与设备分开设置，操作控制台在实验室外。 7.7测试区应在每一房间区域单独设计排烟系统，确保密封性，严禁与其他系统共用管道、竖并

主要物料和工艺的物质火灾特性分类支持标准条款和数据

3主要物料的物质火灾特征分类支持标准条款和

表A.4主要工艺的物质火灾特征分类支持标准条款和数据表

3.1锂离子电池湿法工艺过程中产生的粉尘，需要测试其没有烘干前的粉尘的可燃性。简易方法是将 粉尘堆积为厚度50mm宽度10mm长度500mm的形状粉尘，用打火机或酒精喷灯从一头点燃，观察线性粉 尘燃烧蔓延情况，初步判断工艺现场的粉尘特别是带湿度的粉尘、混合粉尘有无爆炸性；发现工艺现场 的粉尘有蔓延燃烧的特征，则送外部测试机构进一步核实。

B.2外部检测机构报告显示无爆炸性的粉尘有：钴酸锂、磷酸铁锂、锂镍钴锰、石墨、炭黑、正极极 片粉尘（90%的钴酸锂混合少量炭黑、PVDF胶），负极极片粉尘（90%的石墨混合少量炭黑、SBR胶）；有 爆炸性粉尘有烘干的隔离膜涂布粉尘、激光焊接工艺产生的含有可燃金属粉尘的混合粉尘（铝粉、铜粉 混合石墨、钴酸锂、锂镍钴锰）等。理论上硅粉也具备爆炸性，要具体测试在现场工序中混合粉尘有无 爆炸性。参考NFPA的标准中情性物质：爆炸粉尘≥5：1则混合物不再有爆炸性

B.3依照表2对隔膜水剂涂布处理的工序，需要测试工艺现场的湿润粉尘、干透后的粉尘的爆炸性。

3.3依照表2对隔膜水剂涂布处理的工序，需要测试工艺现场的湿润粉尘、十透后的粉尘的爆炸性。 通常湿润粉尘不燃不爆炸，而干透的粉尘会爆炸。因此要对生产现场做粉尘防爆的分区，控制措施SM1 到SM4，计算采取控制措施后的残余风险到可接收水平即百年一遇，在设备做好防爆处理，则建筑物无 须防爆处理，仍为戊类厂房。如果设备没有做好防爆处理，则建筑物要做防爆设计，粉尘爆炸风险的厂 房为乙类。

B.4用于多台设备的除尘系统，涉及到爆炸性粉尘（如单纯烘干的硅粉、铝粉、铜粉等），则各台设备 的除尘管道或除尘设备之间有合理的隔爆或泄爆措施（SM4措施），避免相互波及。验证工艺现场无须 烘干的粉尘，特别是混合了钴酸锂、磷酸铁锂、锂镍钴锰、石墨，石灰惰化剂等不燃不爆炸的惰性粉尘 后，混合粉尘没有爆炸性，则该部分无须采取设备防爆措施。涉及到爆炸性粉尘的除尘系统应有备用系 统，可以多用一备，方便清理检修故障维修时刻备用系统继续作用。或安装连锁装置，除尘设备故障时 设备连锁停机。

B.5如表2，装配工序用到锂粉末，锂粉遇水受潮都会自燃，为甲类车间，要求采取一系列的防火防 爆措施。包括温度湿度监控、氢气浓度监控、烟雾温度监控、连锁报警等；消除和控制周边设备和设施 的水源；人员穿戴连体衣物和戴手套防水；现场配置干燥沙土、或食盐、或D类金属灭火器，高温手套 和灭火毯。设备采取防爆设计，建筑物配套防爆设计

为1550升（公斤分钟），仓储存储、厂外大量运输为甲类危险货物（标准从放气速率判断），在低湿度 车间生产采取一系列措施为丙类；未采取合适措施为甲类。低湿度车间生产的一系列措施围绕避免遇水 （雨水、设备工艺水、人员汗水、车间湿度变化冷凝水、不同温度替代变化的冷凝水）、产生氢气稀释 到5%LEL、粉尘防爆等方面来开展。采取措施如下措施为丙类车间，无须建筑防火设计；未采取这些措 施为甲类车间，考虑建筑物防爆，

B.6.1控制水。车间采用低湿度车间，至少两套除湿机相互穴余，有应急预案及时密封带有锂箔的物 料防潮。车间的工艺水管、消防水管移到室外，必须在室内如空调冻水水管、激光冷却水管等要采取地 面布置，避开使用、存储锂箔的设备或货架；有关断阀门和应急预案，宜设置紧急导流装置。车间用露 点仪监控湿度，温度，露点，连锁报警。管控人员数量，双门不同时对开。人员穿连体衣，戴口罩手套。 废弃物要分开存放，沾染汗液的口罩、手套和沾染锂箔的物料分开。沾有锂箔的物料用密封袋套装运出， 宜用楚烧方式处理，不适合用大量水会引起燃烧甚至局部气体爆炸。 B.6.2控制氢气浓度。涉及锂箔的设备、货架设计局部分隔，顶部金属导气管，汇总氢气到厂房导气 管或者导气槽，在导气装置合理使用斜度导引比空气轻的氢气汇总到高处的定期排放点，距离长看选择 防爆风扇抽气导走。合理安装氢气探测头到这些导气装置，氢气连锁报警。氢气避免非防爆电气、静电、 热表面、机械火花等11类潜在点火源。独立设计空调、干燥风等系统，避免氢气混入，测试浓度低于5%

B.6.3防范粉尘爆炸。推理计算和实际验证，涉及锂箔的设备、料架、除湿机、空调系统等可能锂箔 受潮产生氢气、锂箔破损形成的锂粉的浓度，在采取了SM1措施后稀释后浓度，划分防爆分区；对防爆 分区类内的11类潜在火源进行辨识编号，采取SM2，SM3，SM4措施来降低风险，实现设备防爆，特别是除 尘设备防爆，计算浓度和接触概率（包括正常生产、异常救援情况）的残余风险在可接收水平，不超过 百年一遇

6.4控制蔓延。涉及锂箔的设备、料架合理分隔，包括水平方向和垂直方向的间隔，不用流水 隔距离至少1.5米，避免火灾蔓延。设备或料架使用锂箔部分的部件宜设置局部金属罩构成容器 救援可以盖住避免蔓延和方便接纳沙土等掩埋灭火。使用阻燃或不燃隔墙间隔其他工艺车间。现 火灾报警系统，干燥沙土、或食盐、或D类金属火灾灭火器（重要灭火剂为食盐）。

子电池制造过程中常见贝

C.1.1粉尘类火灾（铝壳焊接过程中的粉尘、金属锂粉）； C.1.2带电电池类火灾； C. 1. 3液体类火灾;

C.2铝粉火灾处置方法

（资料性附录） 锂离子电池制造过程中常见火灾处置预案

C.2.1铝壳电池在焊接壳盖过程中会产生粉尘，粉尘达到一定浓度和存量时遇到水及静电时会发生起 火及爆燃。 C.2.2焊接粉尘收集在集尘设备内，集尘设备周围要远离易燃物，集尘设备要防爆、管道上设有防火 阀，防火阀具备自动或手动关闭功能阻止火势蔓延。 C.2.3当发生火灾时首选应切断设备电源气源，关闭设备防火阀阻断空气的进入。 C.2.4粉尘会迅速燃烧产生大量的热和浓烟，做好灭火个人防护准备，佩戴好防烟面罩和隔热手套。 0.2.5使用配备的灭火器进行降温和阻氧灭火，粉尘类火灾产生热量和有毒烟雾较多，灭火时一定注 意防止烫伤及中毒。 C.2.6当灭火器无法灭火时，请关闭设备防火门并撤离火灾现场报火警进行灭火

C.3金属锂火灾处置方法

C.3.1金属锂存放设施要符合材料存放环境，避免受水份的影响发生火灾。 0.3.23 金属锂在存放和使用周围禁止存放易燃物品。 C.3.3使用过程中发生自燃现象时，穿戴好防护用品使用沙土或D类灭火器进行灭火。 C.3.4使用D类灭火器进行扑救时应站在上风口，对准物质上部进行喷射覆盖式灭火。

C.4电池火灾处置方法

.4.1电池在设备上充电发生火灾时，应切断设备电源、气源。 .4.2充电过程中发现单只电池着火时，佩戴好手部、面部防护防护用品，使用专用钳将着火电 池从设备内夹出放入附近水桶内进行隆温灭火

0.4.3当发现设备内有大量电池在同一排设备内起火时，佩戴好手部、面部防护防护用品，使用金属 工具将起火电池与设备分离并使用二氧化碳灭火器进行降温灭火。 C.4.4隔离电池耗尽热能量后，再放使用埚钳夹入水桶进行彻底降温余热熄灭火焰。 C.4.5设备内充电电池连锁起火时，首先切断设备上口电源、气源，使用消防水进行灭火降温， C.4.6当火势无法使用现有消防设施进行处置时要进行报火警，并及时通知所处环境周围人员撤离现 场，到指定地点集合。

C.4.7电池老化过程中发生着火时：

单只电池发生着火后，现场人员佩戴好防烟隔热面罩、隔热手套，使用埚钳将电池夹出 区域放入水桶内进行降温处理。 b 电池在整盘起火时，在隔离到地上后使用灭火毯进行全覆盖阻止火势蔓延阻氧灭火。 C 电池连锁发生起火造成火灾时： 使用消防水进行降温灭火， 同时进行报火警通知其它区域人员进行疏散到指定地点。 同时切断老化区域设备电源，防止灭火过程中发生触电，

司时进行报火警通知其它区域人员进行疏散到指定地点。 同时切断老化区域设备电源，防止灭火过程中发生触电。 .4.8带电电池在储存时应避免满能量状态，储存环境的温度、湿度应满足要求，避免与易燃物混放 仓库。一旦储存带电电池的仓库发生火灾，立即使用消防水进行扑救。 .4.9运输过程中避免货物和易燃物混放，发生火灾时使用灭火毯将着火电池进行覆盖阻止火势蔓延， 然后使用水进行降温并隔离着火物品

.4.8带电电池在储存时应避免满能量状态，储存环境的温度、湿度应满足要求PTC预应力管桩施工方案(静压法)，避免与易燃物混放

C.5液体火灾处置方法

.5.1当干燥间内发生电解液点式火灾时，首先切断电解液气源和液体出液管，立即使用配备的灭火 器对着火点进行扑救。 0.5.2电解液泄露发生面积较大火灾而灭火器无法扑救时，使用消防砂进行吸附和覆盖灭火，同时通 印人品快速撤离小定现场并拨小整进行小安报数

5.1当干燥间内发生电解液点式火灾时，首先切断电解液气源和液体出液管，立即使用配备的 对着火点进行扑救。

（资科性附录， 使用闪点和引燃温度、蒸汽浓度判断物质火灾风险的方法

0.1闪点是一闪即灭的温度，引燃温度是外部火源引起持续燃烧的温度。引燃温度比闪点对持续燃烧 判断更有价值。单一成分的溶剂的闪点和引燃温度相差3℃，通常用闭口杯闪点来判断物质火灾特征。 混合溶剂的引燃温度通常高出闪点300℃以上湖州河北岸环境景观工程河岸环境景观工程施工组织设计(1)，因此用通风情况下混合溶剂的蒸汽压确定的气体浓度来 判断物质火灾特征

0.2按照表2，室温下电解液混合溶液的饱和体积浓度低于挥发成分的爆炸下限值的电解液，存放仓 库或中间仓，用阻燃或不燃材料的墙体，有独立通风且连锁烟雾探测器或浓度探测器，事故通风能力不 低于12次/小时的换气能力，为丙类仓库，用消火栓和手提灭火器保护。不满足以上条件组合的存储间， 依照电解液的闪点划分为甲乙类仓库且要设置厂房防爆设计和自动灭火系统