年產20萬套錳系鋰離子電池項目可行性研究報告-資料下載頁

　　

【正文】 相關的規定，焊疑質量應符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》 。GB50205 規定，C02 氣體保護焊用的焊絲應符合GB/T811095 的規定。焊接材料型號應于主題鋼構材料強度相匹配。③螺栓：門式剛架的梁術節點均采用衛戍部隊壓性連接的高強度螺栓，強度等級 級，應符合 JGJ8291 規定的要求，門式剛架與檁條、墻梁，支撐以及板材連接均采用等級為 級的普通螺栓，柱底板與基礎采取 Q235 錨栓，均應符合 規定。④支撐：柱間去撐設在第二開間，屋面支撐橫向設在第二開間，間距≤45m，有吊回車時，柱間支撐宜設在中部間距≤60m。制作（1）建立質量保證體系，鋼構件所有鋼材、連接材料和涂裝材料應具有質量合格證書，并滿足設計要求和國家現行有關標準的規定，鋼結構的防火保護由甲方根據廠房的使用功能令行處理。（2）切割：按 1:1 比例放大樣，鋼構件下料時宜采用自動割機切割，當鋼板厚 18mm 以上時，宜采用精密切割，確有困難可采用火焰切割。（3）焊接宜采用自動焊或半自焊接，對接焊縫按二級焊縫檢驗質量。（4）涂裝：嚴格按《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB/TB8923 的要求進行。人工除銹：≥St2 級，噴射和拋射≥Sa21/2級，表除后 6 小時以內涂底漆，底漆采用紅丹防銹漆，面漆采用兩道醇酸磁漆，漆膜總厚度 125um。高強螺栓接觸面不允許涂刷油漆。安裝（1）剛架在施工中應及時安裝支撐，必要時增設纜風繩充分固定。（2）柱腳錨栓定位驗收合格。（3）安裝順序從靠近山墻且有柱向支撐的兩榀剛架開始。（4）吊裝應防止構件扭曲和損壞。（5）剛架和支撐就位校驗后，對柱腳底板進行二次灌漿，設計預留空間 50，采用 C40 細石砼摻 5%UEA 膨脹劑。 輔助工程方案給水根據《城市給水工程規劃規范》 （GB50282－98）規定，供水水源為城市自來水。給水管道的布置遵照國家規范《室外給水工程設計規范》（GBJl386）中的城市管道綜合設計要求。同時遵照以下規定：南北向布設于路西，東西向布設于路北。供水管網系統采用生活—生產—消防統一的供水管網系統，規劃配水管道管徑為 DN200DN400，采用球墨鑄鐵管。承擔消防任務的給水管道的最小管徑不小于 100mm，室外消火栓采用地式雙開口消火栓，消火栓間距不大于120m。給水干管、分配管均用鑄鐵清水管、膠圈接口。鑄鐵管內壁噴涂水泥砂漿，外壁刷冷底子油一道，石油瀝清兩道。排水雨水：滿足水體環境質量的要求，采用雨污分流的排水體制。為保證雨水排放暢通及便于以后運行維護，規劃在各干道下埋設雨水干管，在廠區支路下埋設雨水支管。路面雨水通過雨水口直接進入雨水干管，工廠區內雨水通過支管進入干管。進入干管的雨水按照就近排放的原則排入六里大溝。雨水管道采用 DN200、DN400鋼筋混凝土圓管。污水：污水量按供水量 的折污系數計算，接入的城市污水干管，匯入城市污水處理廠。區內污水管道采用 DN200 鋼筋混凝土圓管。電力供電電源利用盛達經濟開發區 220KV 變電所接入 10KV 電力線構成雙回路供電。供電網絡規劃：區內電網采用環狀、枝狀相結合的方式布設，主干線聯成環網，支線呈枝狀布置。10kV 電力線均采用電纜溝暗敷設方式，埋在道路的人行道下，與電信線分側敷設，埋深一般不小于 米。10kV 電纜主干線采用 YJ22—300 型銅芯交聯電纜，支線采用 YJ22—18YJ22—150 型銅芯交聯電纜或高一線號鋁芯電纜。消防（1）設計原則與目標原則：預防為主，防消結合；消防實力和消防保障能力達到工業園區規定水平。（2）消防設施與給水消防給水管網：消防給水給合阜南工業園區供水管網，消防栓的布置應滿足消防規范需要，每 120 米一個的標準設置，每個消火栓含一個 DN100 出口和兩個 DN65 出口。消防建設與園區道路給水管道同步設計，同時施工，同步建設，一步到位。連接消防栓的給水管網最小管徑不小于 100 毫米。 設備安裝工程技術方案 方案設計依據 《機械設備安裝工程施工及驗收規范》GB5023198 《電氣工程安裝及電氣設備直接檢驗標準》GB5015091化工部《工業安裝工程檢驗評定統一標準》 （1996）建設部《建筑安裝工程安全技術規范》 （1993） 《通用電設備配電設計規范》 （GB50055—93） 安裝工程設計方案的原則和要求按《規范》要求，組織設備安裝施工，對安裝工程應經招投標摘優錄用施工隊伍，文明施工，按時保質、保量安裝好機械設備。設備安裝就位，應符合設備安裝工程施工及驗收規范要求，然后組織試運行生產，把安全第一，保證質量放在重要地位。安裝注意事項及檢測手段：A、嚴格按照操作規程施工，正確穿戴好勞保用品。B、檢測手段包括試車前、運轉時檢測及運轉一段時間后再進行復查等手段。 項目主要技術工序和工藝路線 工藝技術來源《年產 20 萬套鋰離子電池項目》依托公司總部**能源公司新能源研發中心。 工藝技術的先進性鋰離子電池由正極、隔離膜、負極三層組成，其正極由鈷氧化鋰制成，負極由改性石墨制成，隔離膜采用只允許鋰離子通過的聚烯多孔膜。與鎳鎘、鎳氫電池相比，鋰離子電池具有以下諸多優點。（1）高能量密度(120Wh／kg以上) 能量密度即單位重量提供的能量，即同樣重的電池所提供的能量。鋰離子電池的能量密度較以前的電池要高得多（是鎳氫電池或鎳鎘），因此，鋰離子電池要輕便得多。圖1為幾種電他的能量密度比較。圖1 幾種電池的能量密度比較（2） 壽命長 鋰離子電池的壽命達500—1000次，即使大功率、高頻度地使用，其循環壽命亦大大高于鎳鎘、鎳氫電池。由于鋰離子電池沒有記憶效應，可隨時補充，電池效能能充分發揮，而鎳鎘、鎳氫電池經常會有使用了一半而不得不放電再充電的現象，其實際使用次數大打折扣。圖2為鋰離子電池的循環特性圖。（3）單體額定電壓較高() 鋰離子電池放電到末期，穩定的工作電壓還相當于鎳鎘及鎳氫電池的3倍。攝像機電源由多節電池串聯而成，以NP型攝像機為例，若采用鎳鎘或鎳氫電池，則需要用ll－12節串聯成電池組，而采用鋰離子電池，只需用4節串聯就可以了，大大減少了串接電他的數量，從而減輕了整塊電他的重量。（4）具備高功率承受力 鋰離子電池具有大電流工作特性，能提供持續的高品質的電能，能充分滿足攝像設備各相關負載的功率要求，表現出很好的恒壓源特性，并可快速完成充放電過程。同時，鋰離子電池組還內置了智能保護電路，對電壓、電流、溫度隨時監測，大大提高了電他的安全性。圖3為鋰離子電池的充放電特性。 圖3 鋰離子電池的充放電特性（5）較低的自放電率 自放電率又稱為電荷保持率，是指電池放置不用自動放電的多少。鎳氫電池的自放電率每月達60%，鎳鎘每月達30%，而鋰離子電池的自放電率每月只有6%8%。（6） 鋰離子電池不含任何汞、鎘等有毒元素，是真正的綠色環保電池。 生產工藝流程原材料 → 原材料檢驗 → 原材料預處理 → 配料 → 配料檢驗 → 真空感應熔煉 → 快冷鑄錠 → 半成品檢驗 → 熱處理 → 粗碎 → 制粉 → 篩分 → 后處理→真空或充氮氣包裝 → 成品檢驗 → 產成品檢驗有四方面內容：1) 外觀：表面無變色氧化現象，無結塊現象；2) 物理性能、粒度分布、松裝比符合企業標準；3) 化學特性：合金粉的成份和雜質含量、合金的 PCT 曲線符合企業標準；4) 電化學性能：合金的電化學容量、充放電特性、循環壽命、大電流脈沖放電特性和溫度特性。產品內包裝為尼龍復合塑料袋抽真空雙層包裝，整箱再充氮氣塑料袋包裝，外箱：紙箱。 產品標準《最新鋰離子電池設計、生產新工藝新技術與使用維護及質量檢測標準規范》國家標準《便攜式電子產品用鋰離子電池安全要求》 （草案） 鋰離子電池保護電路工作原理根據鋰離子電池的化學特性，在正常使用過程中，其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正常反應，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內部發生化學非正常反應,該反應加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能產生大量氣體，使電池內部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題，因此所有的鋰離子電池都需要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態進行有效監測，并在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池發生損害。 圖 4 為單節鋰離子電池保護控制 IC 簡單原理圖。圖 4 單節鋰離子電池保護控制 IC 簡單原理圖（一） 正常狀態 在正常狀態下電路中的“CO”與“DO”腳都輸出高電壓，兩個MOSFET 都處于導通狀態，電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET 的導通阻抗很小，通常小于 30 毫歐（根據選擇的 MOSFET 相關），因此其導通電阻對電路的性能影響很小。 此狀態下保護電路的消耗電流為 μA 級，通常小于 5μA（跟電池的電壓有關）。 （二）過充電保護 鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到 (根據正極材料不同，有的電池要求恒壓值 )，轉為恒壓充電，直至電流越來越小。 電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控制，會使電池電壓超過 后繼續充電，此時電池電壓仍會繼續上升，當電池電壓被充電至超過 以上時，電池的化學非正常反應加劇，會導致電池損壞影響壽命或出現安全問題。 如果有保護電路，當控制 IC 檢測到電池電壓達到 （該值由控制 IC 決定，可根據需要進行選擇）時，其“CO”腳將由高電壓轉變為低電壓，使 Vgs 電壓低于 MOSFET 的導通電壓，使 FET2 由導通轉為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。由于 FET2 自帶的體二極管 VD2，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電，不影響使用。 在控制 IC 檢測到電池電壓超過 至 MOSFET 關斷，還有一段延時時間，通常設為 1 秒左右,以避免因干擾而造成誤動作。 （三）過放電保護 電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至 時，其容量已被完全放光，此時如果繼續對負載放電，將造成電池的永久性損壞（不能通過充電而恢復）。 在電池放電過程中，當控制 IC 檢測到電池電壓低于 （該值由控制 IC 決定，根據需要進行選擇）時，其“DO”腳將由高電壓轉變為低電壓，使 FET1 由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于FET1 自帶的體二極管 VD1 的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。 由于在過放電保護狀態下電池電壓不能再降低，因此要求保護電路的消耗電流極小，此時控制 IC 會進入低功耗狀態，整個保護電路耗電會小于 1μA。 在控制 IC 檢測到電池電壓低于 至 MOSFET 關斷，也有一段延時時間，通常為 100 毫秒左右，以避免因干擾而造成誤動作。 （四）過放電電流保護 由于鋰離子電池的化學特性，電池生產廠家規定了其放電電流最大不能超過額定值，當電池超過額定值電流放電時，將會導致電池的壽命降低或出現安全問題。 電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經過串聯的 2 個MOSFET 時，由于 MOSFET 的導通阻抗 RDS，會在其兩端產生一個電壓，該電壓值 U=I*RDS*2, RDS為單個 MOSFET 導通阻抗，控制 IC 上的“VM”腳對該電壓值進行檢測，若負載因某種原因導致異常，使回路電流增大，當回路電流大到使 U 超過額定值（該值由控制 IC 決定）時，其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使 FET1 由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護作用。 （五）過充電電流保護如果電池的充電電流大于額定值（例如，電池被一個不匹配的充電器充電） ，也是不允許出現的情況。所以當 VM 引腳變為等于或低于過充電電流檢測器的閥值，然后，C OUT變為L，通過關斷外部的 N 溝道 MOSFET 防止電路中流過過充電電流。其原理同過放電電流保護類似，不再贅述。 鋰離子電池原理圖及結構圖鋰離子電池原理圖鋰離子電池結構圖 總圖布置方案 總平面布置總圖布置原則和技術要求：（1）新廠區內交通運輸便捷。合理設置廠內停車場，避免人流物流交叉，使廠內外運輸配合協調。（2）各種動力設施盡量靠近負荷中心，以縮短管線，節約能源。（3）結合場地地形、地質、地貌等條件，因地制宜并盡可能做到緊湊合理布置，節約用地。（4）建（構）筑物的布置符合防火、衛生規范及各種安全規定和要求，滿足地上、地下工程管線的敷設、綠化布置以及施工的要求。總平面布置：廠部辦公樓和職工食堂布置在廠區北部；兩幢廠房布置在廠區南面。 豎向布置保證土方工程量最小，并盡量使填挖量達到或接近平衡。確保建筑物和場地不受洪水淹沒，應使項目區建（構）筑物地坪標高最低處高于最高水位 米以上。保證廠區內交通方便，防火間距要滿足最小防火間距要求。 管線綜合布置：綜合管線要做到“七通一平” ，同時設計、同時施工，避免亂挖亂砌。主要任務是使廠區管線之間以及管線與建筑物、道路及環衛、綠化設施之間在平面和豎向上相互協調，既滿足施工、檢修、安全等要求，又貫徹節約用地原則。因此，綜合管線的輔設，與新增廠區道路同時進行建設。給水管、排水管、電力電纜、電訊