GB 51377-2019标准规范下载简介

GB 51377-2019 锂离子电池工厂设计标准

电解液仓库宜采用泡沫火火

水型灭火器，并应符合现行国家标准《建筑灭火器配置设计翔 GB50140的有关规定。

10.5.1锂离子电池混料工序所产生的清洗废水应经处理铁路新建货运站专用线工程施工监理（第一批）招标文件，达到 排放标准后排放

10.5.1锂离子电池混料工序所产生的清洗废水应经处理，达到 排放标准后排放

1锂离子电池工厂的电气设计应在满足生产工艺和生产理 要求前提下，根据*期和远期需要以及当地的供电状况等条 #行技术经济比较，选用安全和可靠的合理方案。 .2电气设备应采用效率高、能耗低和性能先进的产品，

11.2.1锂离子电池工厂的供电负荷等级和供电方式，应根据工 艺要求、负荷的重要性和环境特征等因素进行确定，并应符合现行 国家标准《供配电系统设计规范》GB50052的有关规定，用电负荷 等级不宜低于二级，

11.2.2锂离子电池工厂的低压配电系统接地型式宜采用

11.2.7洁净室内应设置人员疏散用的应急照明，照度

11.2. 8 疏散通道的疏散照明的照度值不应低于 0. 5 1x。在安全

11.2.9电解液储存区等爆炸性危险环境的电力装置设计应符合 现行国家标准《爆炸性危险环境的电力装置设计规范》GB50058 的有关规定。

11.3.1锂离子电池工厂防雷接地设计应符合现行国家标准《建 筑物防雷设计规范》GB50057的有关规定。 11.3.2功能性接地、保护性接地、电磁兼容性接地和建筑防雷接 地宜采用共用接地系统，接地电阻值应按其中最小值确定，且不应 大于12。分开设置接地系统时，各种接地系统的接地体应与防雷 接地系统的接地体保持20m以上的间距，并应采取防雷电反击 措施

1.3.3防静电接地设计应符合现行国家标准《电子工程防

11.3.4防静电接地为单独接地时，接地电阻不宜大于10α2。

解液释放源处的地面应设有液体泄漏报警装置，并应与事故排风、

电解液输送阀门和输送泵联动

热、供冷、纯水和气体供应等系统进行自动控制，并应具有稳定、可 靠、节能、开放和可扩展性。

11.4.7在满足生产工艺要求的前提下，宜对风机、水泵等云

备采取自动调速等节能控制措施

图A锂离子电池生产工艺流程

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不 司的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”： 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合.. 的规定”或“应按···执行”。

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合. 的规定”或“应按·执行”

《建筑结构荷载规范》GB50009 《混凝土结构设计规范》GB50010 《建筑抗震设计规范》GB50011 《建筑给水排水设计规范》GB50015 《建筑设计防火规范》GB50016 《钢结构设计规范》GB50017 《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019 《压缩空气站设计规范》GB50029 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046 《供配电系统设计规范》GB50052 《建筑物防雷设计规范》GB50057 《爆炸性危险环境的电力装置设计规范》GB50058 《洁净厂房设计规范》GB50073 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084 《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140 《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153 《建筑内部装修设计防火规范》GB50222 《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223 《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472 《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476 《电池工业污染物排放标准》GB30484 《电子工程防静电设计规范》GB50611

《特种气体系统工程技术规范》GB50646 《电子工程节能设计规范》GB50710 《大宗气体纯化及输送系统工程技术规范》GB50724 消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974 《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGI114

锂离子电池工厂设计标准

《锂离子电池工厂设计标准》GB51377一2019，经住房和城乡 建设部2019年6月5日以第148号公告批准发布。 本标准编制过程中，编制组进行了广泛、深入的调查研究，总 结了我国在锂离子电池工厂工程建设中的实践经验，同时参考了 国外先进技术法规、技术标准。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定，《锂离子电池工厂设计标准》 编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的 自的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强 制性条文的强制性理由做了解释。但是，本条文说明不具备与标 准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的 参考。

11.2 供配电与照明 11.3 防雷与接地 11.4通信与自控

3.0.3根据中华人民共和国工业和信息化部2015年第57号公 告《锂电池行业规范条件》第二条，锂离子电池生产企业应具备 定的经济规模：电池年产能不低于1亿瓦时：正极材料年产能不低 于2000吨；负极材料年产能不低于2000吨；隔膜年产能不低于 2000万*方米：电解液年产能不低于2000吨，电解质产能不低于 500吨。企业申报时上一年实际产量不低于产能的50%

3.0.3根据中华人民共和国工业和信息化部2015年

3.1正、负极的混料、涂布、辊压、切片等工序设置在一起易 e

4.3.1正、负极的混料、涂布、辊压、切片等工序设置

4.3.1正、负极的混料、涂布、辊压、切片等工序设置在一起易造 成正负极物料的交叉污染，引起电池质量的不稳定，所以在设计 中应考虑将正、负极制造工序在物理空间上分开布置，

4.4.1电池生产过程中注液等工序对环境湿度要求严格，如整个 生产区域的环境都按此湿度要求设计，会造成很大的浪费，故建议 对此类工序采用设备内微环境来满足工艺要求，以降低该工序所 在房间的环境要求，

6.1.1锂离子电池生产技未发展很快，厂房的建筑*面和空间设 计应该适应这种产品迅速发展和扩大生产需要的灵活性，这里所 兑的灵活性主要理解为： （1）要能满足生产工艺改造和扩大生产规模的需要，实现在建 筑面积不增加或少增加、建筑高度不改变的情况下，进行生产工艺 和生产设备的调整。 （2）厂房的主体结构采用天空间、大跨度的柱网，以便适应产 品生产工艺调整或生产规模的扩大，或产品的升级换代等需要。 6.1.3变形缝穿越洁净生产区容易破坏环洁净室围护系统的气密 性，产生漏水、结露等问题。当不设变形缝时可采取建筑、结构措 施以减少温度变化和混凝土收缩对结构的影响，并进行温度应力 计算，还应采取以下措施减小混凝王收缩和季节温差的影响： （1）建筑措施：提高外围护墙及屋面的保温性能。 （2）施工阶段结构措施：控制混凝土的水灰比，控制混凝土的 入模温度，设置后浇带，控制后浇带浇筑混凝土的环境温度。 （3）其他结构措施：加强梁、板的通长配筋，加强边柱及与之相 邻1排～2排柱的配筋

6.2.1锂离子电池生产过程需应用各种类型的精密、贵重的设 备、仪器，建设投资天，一且失火，将会造成极大的损失。为了保障 财产、人身的安全，规定锂离子电池工厂的耐火等级不应低于 二级。

表1锂离子电池工厂典型工序火

生产的火灾危险性分类，一般要分析整个生产过程中的每个 环节是否有引起火灾的可能性。生产的火灾危险性分类一般要按 其中最危险的物质确定，通常可根据生产中使用的全部原材料的 性质、生产中操作条件的变化是否会改变物质的性质、生产中产生 的全部中间产物的性质、生产的最终产品及其副产品的性质和生

产过程中的自然通风、气温、湿度等环境条件等因素分析确定。 电解液储存间、配送间及注液区生产的火灾危险性分类依据 电解液的火灾危险性特征确定。根据不同电解液的MSDS判断， 电解液的火灾危险性特征有甲类、乙类和内类。*年来，随着科学 技术进步，锂离子电池注液技术有了很大的提高，控制系统、泄露 报警设施的安全可靠性也有了长足进步和提高。调查表明，锂离 子电池注液设备已配置有泄漏和排放超浓度报警、连锁控制装置 等；电解液供应管路设有紧急切断阀，一旦发生事故、火情时，自动 断电解液供应：注液间按建筑特点设置泄露报警装置和事故排 风连锁控制装置等安全技术措施。本标准制定时，考虑到在具备 上述安全技术措施的条件下，将面积小于1000m?的甲类、乙类电 解液注液区生产的火灾危险性分类列为内类。

6.2.3锂离子电池化成过程中个别电池有发热、冒烟甚至

应该根据不同的化成工艺采取相应的安全措施：

1当采用闭口化成工艺时，每个电池被安全器具隔离或每台 设备都具有独立的排风隔火装置，可以避免个别电池燃烧对其他 电池的影响。同时房间内设置排风和事故排风，可以避免可燃气 体的聚集。 2当采用开口化成工艺时，每个电池设置独立的抽真空排气 装置，可以避免个别电池燃烧对其他电池的影响。房间内还应设 置事故排风，是为了避免有害气体聚集。 本条为强制性条文，必须严格执行

规定主要为减小爆炸产生的破坏性作用，防止或减少爆炸对其他 生产部分的破环和人员伤亡，要求甲乙类电解液储存间及配送间 靠建筑的外墙布置，以便直接向外泄压。为防止地面因摩擦打出 火花引发爆炸，应采用不发生火花的防静电地面。本条为强制性 条文，必须严格执行。

7.3.1从经济性角度出发，当用单层结构时，宜采用门式

3.1从经济性角度出发，当用单层结构时，宜采用门式轻销 ，当用多层结构时，宜用钢结构或混凝土框架结构，有利于 体结构成本。

7.3.3锂离子电池生产厂房使用荷载标准值根据设备的

量、基座*台的做法、搬运动线等确定。当缺乏相关数据时，一般地 面荷载标准值取10.0kN/m，楼面使用荷载标准值取6.0kN/m~ 7.okN/m。 7.3.4锂离子电池生产厂房楼屋面的吊挂荷载标准值应根据吊 挂层的做法、管道布置等因素确定，当缺乏相关数据时，一般洁净

、基座*台的做法、搬运动线等确定。当缺乏相关数据时，一丹 荷载标准值取10.0kN/m，楼面使用荷载标准值取6.0kN/n OkN/m。

7.3.4锂离子电池生产厂房楼屋面的吊挂荷载标准值应

层的做法、管道布置等因素确定，当缺乏相关数据时，一般注 吊挂荷载取1.0kN/m1.2kN/m。

8.3干燥压缩空气系统

8.3.2空气压缩机在运行过程中的发热量很大，这部

..2空气压销 量迪吊 是通过排风或冷却水系统带走并将热量释放至大气，这样通常会 造成热量的浪费。设置空压机热回收系统，将回收的热量输送给 转轮除湿机再生预热、高温老化房预热、生活热水供应、空调热水 供应等使用，可以大大节省能耗，对于用气量大的压缩空气系统 节能效果尤为显著。

8.5.2锂离子电池厂房宜根据生产性质和真空度的不同分系统 设置，一般包括匀浆真空系统、烘烤真空系统、注液真空系统和全 厂自动化真空系统。 为防止正负极材料交叉污染，正负极*浆工艺真空系统宜分升 设置，同时配有小型真空储压罐储存真空压力和缓冲，实际工作真 空压力范围一般为一90kPa～一95kPa，较高为一95kPa～一98kPa。 烘烤真空系统一般就*布局真空设备或系统，以减少真空压 力损耗。实际工作真空压力范围一般为：普通烤箱一95kPa~ 一99kPa，高真空烤箱1Pa~10oPa（绝对压力），高真空自动烘烤干 燥线1Pa～100Pa（绝对压力）。真空系统连接各个烘箱或隧道线 时，一般采取施规避可能的串气氧化。 注液真空系统一般配置较大容量真空储压罐储存真空压力和 缓冲，储罐单个容积1m～3m。实际工作真空压力范围要求为： 一般为一90kPa～一95kPa，较高为一95kPa~一98kPa。当真空设 备为油封式、水环式、爪式、活塞式真空泵时，系统需配置介质过滤

装置或捕集装置，防正电解液腐蚀真空泵。 全厂自动化真空系统工作真空压力范围一般为一70kPa~ 95kPa。同时配置较大容量真空储压罐储存真空压力和缓冲工 立压力损耗。各工艺设备真空抽气口不宜长期开放大气，导致系 统压力快速衰减；末端设置电磁阀，不使用时电磁阀自动关闭。 抽取电解液的真空泵要考虑足够的冷却能力，必要时加轴承 的温度监控，防范摩擦生热自燃

NMP回收及电解液供应系

8.6.4本条是针对电解液输送管道防泄漏设计的要求做出的 规定。 电解液属于甲、乙类危险性物质，在电解液输送管道考虑防池 漏设计是安全生产的必要保证。为防止管路中的连接部位发生 漏，应采取防泄漏措施，同时电解液供液主管路上应设置紧急切断 阀，当发生泄漏时，紧急切断电解液的输送，避免电解液天量泄漏 危害环境及杜绝安全隐惠。 本条为强制性条文，必须严格执行。

9供暖、通风、空气调节与净化

9.3通风与废气处理

9.3.3电解液暂存间和注液间存放和使用易燃、易爆物质，易燃、易 爆物质在房间内积聚到一定浓度将会发生爆炸事故，电解液注液间工 艺设备设有局部排风系统，电解液暂存间设置有全室通风系统，保证 正常生产情况下设备内部和房间有良好的通风：同时为防止电解液管 道系统管路泄漏或破裂，导致易燃、易爆类气体物质的集聚，房间还应 设置事故排风系统，并与报警探头联锁，事故排风系统的换气次数不 应小于12次/h，保证泄漏的电解液挥发出的危害性气体被快速排出： 避免危害性气体的集聚。本条为强制性条文，必须严格执行。 9.3.9由于NMP蒸汽为爆炸性的气体，从安全角度考虑，其排 风系统采取相应防爆措施。按照防爆系统设计是保证系统的安全 性，避免NMP蒸汽的积聚，否则会引起火灾和爆炸，造成人员和 财产损失的危害。本条为强制 一格执行

9.4.7干燥房湿度控制较低，当回风夹墙与非低湿环境相邻时， 回风夹墙无法完全密闭，且夹墙内存在一定负压，周边非低湿环境 空气会渗透到回风夹墙内，造成系统湿负荷增加，加大系统能耗。 因此不宜设置在此处。但如房间工艺*面限制必须在相邻房间为 非低湿环境的隔墙上设置回风夹墙时，回风夹墙内风管宜设置有 效的密封措施

洁净室（区）和干燥房的排烟系统直接与室外大气相通，*

时系统是不运行的，为了防止室外空气对洁净室（区）和干燥房环 境的影响，所以必须设置防止室外气流倒灌的措施。排烟风机需 要定期进行巡检，为了避免对洁净室（区）和干燥房内环境的影响： 从而影响正常的生产，故在进入排烟风机前设计旁路系统，用于日 常的巡检。

10.1.3高温静置区域的环境温度约为40℃，对穿越该区域的给 水排水管道内的水温与管材会产生影响，如必须穿越应采取隔热 措施。

10.2.3给水管材的选用，应保证该管材不会使所输送的水质 发生变化，即选用的管材要具有良好的耐腐蚀性和良好的抗溶 出性。其次，要确保所选管材的允许工作压力大于系统的工作 压力。

10.3.3工艺冷却水系统是工艺设备冷却的重要的支持系统，应 呆证连续供水。工艺冷却水供水中断，有可能造成工艺设备因局 部温度过高不能及时冷却而损坏或造成产品质量下降，因此工艺 冷却水系统宜设置备用泵等连续供水的措施。工艺冷却水系统根 据水质、水压分别供水，除了考虑工艺设备使用要求的差别外，还 有节约能源的考虑。

10.4消防给水与灭火设备

10.4.3十燥房的湿度要求严格，宜采用预作用自动火火系统。 若采用水进行管道压力测试，滞留在管道内的水分难以排净，会长 期遂步散发至干燥房环境内，严重影响产品质量，因此自动灭火系 统管道宜采用气体试压。

.5.1、10.5.2混料工序的合浆机、金属壳等的清洗产生的瓜 有大量颗粒，为便于清洗与排放，做此规定

11.2.1锂离子电池工厂用电设备的负荷等级应按停电对生产造 成的损失程度来确定，并相应决定供电方式。*期在调研中发现， 不同规模和不同生产工艺的锂离子电池工厂对供电要求保证程度 是不同的，停电造成的损失差异较天，因此对锂离子电池工厂用电 设备的负荷等级的最低要求是不宜低于二级

11.2.3锂离子电池工厂主要生产工艺设备、净化空调系统（含制

2.3锂离子电池工厂主要生产工艺设备、净化空调系统（含 几）和照明系统的正常、可靠运行对确保生产线的正常运转至 要，所以要求由专用变压器或专用低压馈电线路供电。

11.2.4按现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034

11.2.7洁净室为采用人工照明的密闭空间，设置供人员疏散用

锂离子电池工厂有多种不同用途的接地，宜采用共用接 以避免分开接地后电位差引起的不安全因素，以及不同接

地系统GTCC-113-2019 电气化铁路接触网棒形复合绝缘子-铁路产品质量监督抽查检验实施细则，以避免分开接地后电位差引起的不安全因素，以及

地导体间的耦合影响。采用共用接地系统时，不同的接地可以采 用单独的接地线，但接地极系统是共用的，并应遵循等电位连接 原则。

11.4.1锂离子电池工厂内部分工细致，各工段相互联系紧密，对 外需要随时保持联系，因而需要设置语音通话系统和数据网络 系统。 11.4.3锂离子电池工厂一旦着火损失巨大，着火初期不易被外

外需要随时保持联系，因而需要设置语音通话系统和数据网络 系统。 11.4.3锂离子电池工厂一旦着火损失巨大，着火初期不易被外 部发现，同时生产厂房内人员不容易疏散，消防人员难以接*，防 火具有一定困难，因此设置火灾自动报警系统是必要的。根据各 工厂的运行管理*惯，消防控制室可以和安防及工厂管理控制系 统合用。

部发现，时生 勿训收，月防 火具有一定困难，因此设置火灾自动报警系统是必要的。根据各 工厂的运行管理*惯，消防控制室可以和安防及工厂管理控制系 统合用。

表2主要生产工艺区域的火灾探测器选择

新建锂离子电池工厂的正、负极混料工序的投料系统一般带 有除尘装置，环境中无大量粉尘发散，可以采用点型感烟火灾探 测器。

有除尘装置，环境中无大量粉尘发散，可以采用点型感烟火灾探 测器。 11.4.4甲乙类的电解液为闪点和爆炸下限较低的液体，泄漏后 将扩散到注液间的地面和空气中，形成可燃气体并可能引起燃烧 或爆炸。因此在注液间内电解液释放源处的地面应设有液体泄漏 报警装置CECS 501-2018-T 建筑LED景观照明工程技术规程，保证第一时间发现泄漏并进行处理，并应与事故排风 电解液输送阀门和输送泵联动。保证泄漏挥发出的可燃气体物质 很快稀释，并及时切断电解液的输送阀门和关停输送泵，阻止电解 液的继续释放。本条为强制性条文，必须严格执行。

11.4.6自动控制系统综合了电气技术、自动化仪表、计算机技术 和网络通信等技术，要求能够对生产环境和各类动力公用设备实 施连续检测、监视和控制，同时还需要具有良好的扩展能力，以满 足生产发展带来的控制要求变化