锂电池制造过程中，尤其是电极制作和组装环节，对洁净度、温湿度、静电控制等都有严格要求，因为微小的粉尘或湿度变化都可能影响电池性能和安全性。所以锂电池无尘车间的环境控制是确保电池性能、安全性和一致性的关键，需从洁净度、温湿度、静电控制、颗粒物管理等多维度严格管控。以下是关键控制措施及技术要点：
一、洁净度分级与空气过滤系统
1、洁净等级要求
电极涂布/卷绕/装配等核心区域需达到 ISO 14644-1 Class 5-7级（千级至万级），关键工序（如极片分切）需提升至 Class 4级（百级）。
2、空气处理技术
- 采用 FFU（风机过滤单元）层流系统 或 中央空调+HEPA高效过滤器（H13-H14级），末端过滤效率≥99.995%。
- 换气次数≥50次/小时（百级区域需更高），维持正压差（5-15Pa），防止外部污染渗入。
- 配置预过滤（G4/F7级）延长HEPA寿命，定期压差监测及更换。
二、温湿度精准调控
1、温度控制：
20-25℃（±1℃波动），采用冷水机组或精密空调，避免温度波动导致材料形变（如隔膜收缩）。
2、湿度控制：
- 注液车间：露点≤-40℃（湿度＜1%RH），需配备转轮除湿机+冷冻除湿组合系统。
- 其他区域：30%-50%RH，防止金属部件腐蚀及电解液吸潮。
- 实时监测：多点温湿度传感器+PLC自动调节，避免局部死区。
三、静电与颗粒物协同控制
1、静电消除：
- 电离设备（离子风机/风淋门）覆盖高风险区（卷绕/叠片工位），表面静电压≤100V。
- 设备/工具接地电阻＜1Ω，人员穿戴防静电服（表面电阻10⁶-10⁹Ω）。
2、颗粒物管控：
- 设备选型：优先低振动、无油污设计（如磁悬浮传送带）。
- 人员管理：风淋室（风速≥20m/s，吹淋时间≥15s），禁止携带手机/化妆品入内。
- 材料清洁：原材料进车间前经除尘舱处理，包装拆解区与生产区物理隔离。
四、车间设计与材料选择
1、建筑结构：
- 墙面/地面采用无缝隙环氧自流平涂层（抗静电型），圆弧角设计减少积尘。
- 密闭式传递窗（带UV杀菌），避免交叉污染。
2、动态污染控制：
- 设备布局遵循单向流原则，物流与人流通道分离。
- 废料收集系统（负压管道）直接对接外部，减少内部暴露。
五、实时监测与智能化管理
1、在线监测系统：
激光粒子计数器（0.3/0.5μm颗粒）连续监测，数据接入MES系统。
关键区域安装VOC传感器（检测电解液挥发）。
2、应急响应：
设置环境超标报警阈值（如颗粒数超限自动停机），备用电源保障空调/除湿系统不间断运行。
六、维护与验证机制
1、定期验证：
- 按ISO 14644-2进行洁净度年度认证，日常执行悬浮粒子/沉降菌测试。
- 空调系统性能验证（PQ）包括风速、气流流型测试。
2、维护计划：
HEPA滤网寿命监控（压差＞初始值2倍时更换），设备润滑使用无尘油脂。
通过以上系统化控制，可确保车间环境满足锂电池高能量密度、低自放电率的核心要求，同时降低短路、微短路等缺陷风险。需根据生产工艺迭代持续优化控制策略（如固态电池生产对湿度的更高敏感性）。
