ICSCCS29020K97JBTechnicalspecificationforcontinuousvacuumdryingsystemforli2024-03-29發布2024-10-01實施中華人民共和國工業和信息化部發布IJB/T14713—2024前言 12規范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 3 36一般要求 57試驗方法 8檢驗規則 圖1系統型號結構示意圖 4圖2系統組成示意圖 6圖3表面溫度試驗點位置示意圖 13表1加熱方式代號 4表2結構形式代號 4表3截面尺寸代號 4表4基本參數a 9表5方形腔體測試點數量和位置 14表6圓形腔體測試點數量和位置 15表7接觸式加熱測試點數量和位置 16表8出廠檢驗和型式檢驗的項目、要求及試驗方法a 19JB/T14713—2024本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本文件由中國機械工業聯合會提出。本文件由機械工業北京電工技術經濟研究所歸口。本文件起草單位：深圳市時代高科技設備股份有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、深圳市力德科技有限公司、中創新航科技股份有限公司、深圳市鐳煜科技有限公司、天能帥福得能源股份有限公司、深圳市大成精密設備有限公司、深圳市信宇人科技股份有限公司、安徽德亞電池有限公司、江西安馳新能源科技有限公司、安徽理士新能源發展有限公司、機械工業北京電工技術經濟研究所、北京綠色智匯能源技術研究院。本文件主要起草人：田漢溶、張波、駱承華、王純剛、臧偉、張仁伯、張孝平、楊志明、胡天文、白科、董捷、王芳、王曉超、楊毅、高二平、林鵬、史啟迪、龍國斌、鄭丁、喬中濤、蔡連賀、李成、孫玉龍、陳志平、亢榮、楊清雨。本文件為首次發布。JB/T14713—2024引言日益增長的鋰離子電池生產需求對鋰離子電池制造設備行業提出了新的挑戰，對鋰離子電池真空干燥工藝提出更高效、更穩定的要求，連續式真空干燥工藝是鋰離子電池生產過程中真空干燥工藝的主要發展方向之一。本文件規范了鋰離子電池連續式真空干燥用系統的結構形式及工藝方式等關鍵指標，在提高鋰離子電池的生產效率，提升鋰離子電池一致性和安全性方面提供了參考依據，有利于推動我國鋰離子電池連續式真空干燥系統行業的發展，消除行業壁壘，促進行業內的知識交流。1JB/T14713—2024鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范本文件規定了鋰離子電池用連續式真空干燥系統的型號和技術要求，描述了相應的試驗方法，規定了檢驗規則。本文件適用于在真空狀態下對鋰離子電池電芯及其相關產品進行加熱干燥處理用連續式真空干燥系統的制造。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB2894-2008安全標志及其使用導則GB/T3163真空技術術語GB4793.6-2008測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求第6部分：實驗室用材料加熱設備的特殊要求GB/T5226.1-2019機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件GB/T6070-2007真空技術法蘭尺寸GB/T10125-2012人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗GB/T13277.1-2008壓縮空氣第1部分：污染物凈化等級GB/T14048.1-2012低壓開關設備和控制設備第1部分：總則GB/T24342-2009工業機械電氣設備保護接地電路連續性試驗規范GB/T25371-2010鑄造機械噪聲聲壓級測量方法GB/T27418測量不確定度評定和表示GB/T32218-2015真空技術真空系統漏率測試方法JB/T5777.2-2002電力系統二次電路用控制及繼電保護屏(柜、臺)通用技術條件JB/T6446-2004真空閥門JB/T8105.1-2015真空技術真空規管接頭第1部分：橡膠密封JB/T8105.2-2015真空技術真空規管接頭第2部分：金屬密封3術語和定義GB/T3163界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1真空系統vacuumsystem由真空腔體（3.3）和產生真空、測試真空、控制真空等元件組成的真空裝置。2JB/T14713—20243.2連續式真空干燥系統continuousvacuumdryingsystem能將處理研究的材料或工件在系統的腔體中轉換工位，在完整的工藝過程中不脫離系統，直到去除水分的工藝終止的一種真空干燥裝置。3.3真空腔體vacuumchamber根據力學計算能允許腔體的壓力低于環境壓力的真空密封腔體。3.4工藝設定溫度processreferencetemperature根據工件干燥的目的和材料種類，由干燥工藝決定的加熱溫度。3.5極限壓力ultimatepressure泵在工作時，空載干燥的真空腔體(3.3)逐漸接近、達到并維持穩定的最低壓力。3.6抽氣時間pump-downtime將真空系統(3.1)的壓力從大氣壓降到一定壓力所需要的時間。3.7溫度穩定度temperaturestability系統預熱段和真空段腔體內溫度穩定后，工作空間幾何中心點或者發熱板表面中心點在24h內多個測試溫度值的平均溫度與起始溫度平均值的最大差值。3.8溫度波動度temperaturefluctuation系統預熱段和真空段腔體內溫度穩定后，工作空間幾何中心點或者發熱板表面中心點在規定的30min內最高溫度和最低溫度之差的一半。3.9溫度均勻度temperatureuniformity系統預熱段和真空段腔體內溫度穩定后，在任意時間間隔內，工作空間內或者發熱板表面任意兩點的溫度平均值之差的最大值的一半。3.10工作壓力operatingpressure在系統真空段的真空腔體(3.3)中為滿足實施應用工藝要求所必須的壓力。3.11干燥產品dryingproduct3JB/T14713—2024真空干燥之后的成品物料。3.12動態真空漏率dynamicvacuumleakagerate系統的真空度達到極限壓力（3.5）后，在真空泵不停止工作的情況下，單位時間內一種特定氣體通過漏孔的流量。3.13真空密封性vacuumtightness系統真空腔體(3.3)內真空度的保持能力。3.14散熱速率heatdissipationrate系統預熱段和真空段腔體內的熱量在環境中釋放的快慢。3.15升溫時間heat-uptime系統預熱段腔體內的溫度從室溫升高到干燥工藝設定溫度（3.4）所需的時間。3.16降溫速率coolingrate系統冷卻段腔體輸出的干燥產品，從干燥產品工藝設定溫度（3.4）降到一定溫度的快慢。3.17單位產量能耗specificpowerconsumption每生產萬只（或噸）干燥產品的電力消耗。4縮略語下列縮略語適用于本文件。RT：室內溫度（roomtemperature）5型號5.1鋰離子電池用連續式真空干燥系統(以下簡稱系統)型號采用組合編碼方法編碼。型號結構按圖1規定。4JB/T14713—2024圖1系統型號結構示意圖5.2系統代號：電池用連續式真空干燥系統用D（電池）L（連續）G（干燥）表示。5.3加熱方式代號：加熱方式代號符合表1的規定。表1加熱方式代號1J2F3Q4D5T5.4結構型式代號：結構型式代號符合表2的規定。表2結構形式代號1F2Y5.5截面尺寸代號：截面尺寸代號符合表3的規定。表3截面尺寸代號1235.6改型代號：改型后順次用A，B，C…表示。5JB/T14713—20246一般要求6.1工作條件6.1.1總則系統正常運行應同時符合本章要求。6.1.2環境條件系統正常運行的環境條件應符合以下要求：a)室內使用；b)環境溫度：5℃~35℃;c)相對濕度：不大于80%（溫度為20℃±5℃時）；d)環境壓力：80kPa～101kPa；e)無陽光直接照射或其他熱源直接輻射；f)系統周圍環境整潔、空氣清潔，其污染等級不高于GB/T14048.1-2012中6.1.3.2中污染等級2級的規定，周圍無爆炸性氣體、高濃度粉塵、腐蝕性物質或可引起電器及其他金屬件表面腐蝕或引起金屬間導電的塵?；驓怏w存在；g)周圍無強烈振動和氣流存在。6.1.3供電條件系統正常運行的供電條件應符合以下要求：a)電壓220V或380V，允許偏離額定值的范圍：-10%～+5%；b)頻率50Hz，允許偏離額定值的范圍：±1%。6.1.4供水條件系統正常運行的供水條件應符合以下要求：a)系統供水水壓不低于0.5MPa；進、出水壓差大于0.1MPa；b)系統供水水質：應選用符合城市自來水或水質相當的水（CaCO?小于100mg/L;pH：6.5～8.0c)所有冷卻用水，進水處的溫度均不高于20℃。6.1.5供氣條件系統正常運行的供氣條件應符合以下要求：a)入口處壓縮空氣氣壓不小于0.5MPa；b)壓縮空氣凈化等級符合以下要求：——固體顆粒等級4級，符合GB/T13277.1-2008中表2的要求；——濕度等級4級，符合GB/T13277.1-2008中表3的要求；——含油等級3級，符合GB/T13277.1-2008中表5的要求；c)常溫氮氣供氣壓力不小于0.5MPa。6JB/T14713—20246.2系統組成及要求6.2.1系統組成系統由自動上、下料子系統、物料回流子系統、預熱段(含預熱過渡段)、真空過渡段、真空段、冷卻段(含冷卻過渡段)、真空管理系統和電控管理系統構成，如圖2所示。其中冷卻段應依照用戶需求位于下料系統之前（圖2a或位于下料系統之后（圖2b。圖2系統組成示意圖6.2.2系統要求7JB/T14713—2024系統應符合以下要求：a)系統中的真空規管接頭如為橡膠密封，結構尺寸和技術要求符合JB/T8105.1-2015中第3章的規定，如為金屬密封符合JB/T8105.2-2015中第3章的規定；真空系統用法蘭的結構形式和尺寸符合GB/T6070-2007中第3章的規定；閥門的型式、基本條件和技術要求符合JB/T6446-2004中第3章、第4章、第5章的規定；b)加熱系統的電氣設計安全及各元器件要求符合GB/T5226.1-2019中第10章、第13章、第16章的規定；c)控制柜的參數和技術要求符合JB/T5777.2-2002中第3章和第5章的規定。6.3制造要求6.3.1外觀系統的外觀應符合以下要求：a)系統的外觀質量無非功能性需要的尖角、棱角、凸起及粗糙不平表面；b)對可能與電池材料接觸的表面（如夾爪或托盤）、可能脫落后飄到電池材料表面的油漆剝離、生銹脫落、氧化腐蝕脫落的任何零件（如模組，機器人等），設立單獨的防護或表面處理，使其不易腐蝕、生銹、剝離，保證制造質量安全；c)金屬零件的鍍層牢固，無變質、脫落及生銹等現象。所有緊固件有防腐層。系統的涂漆表面光潔、美觀、牢固，無剝落起皮現象；d)零部件結合面邊沿整齊勻稱，無明顯錯位；e)說明功能的文字、符號、標志清晰、端正，可能對人體造成傷害的地方（如運動部件的極限位置，高溫、高壓或高電壓等位置處）加安全標志。6.3.2材料系統所選用的材料應符合以下要求：a)腔體應使用抗拉強度大于520MPa,維氏硬度不小于200HV，并能經受中性鹽霧試驗24h不腐蝕的材料/表面處理的不銹鋼材料，壁厚不小于5mm。中性鹽霧試驗遵循GB/T10125-2012中5.2、第6～11章的規定；b)系統零部件制造所用的原材料符合相應的材料標準的規定，且具有材質檢驗報告或質量合格證書。如證書不全或產生疑問時應由制造廠檢驗部門負責復驗。6.3.3加工與裝配系統的加工與裝配應符合以下要求：：a)系統零部件的機械加工質量及焊接質量均符合制造廠技術文件的規定。焊接成型后的真空腔體進行嚴格的漏率檢驗，以確保滿足設計要求；b)系統的裝配質量符合制造廠技術文件的規定，裝配時對工作中處于真空狀態的各零部件表面進行有效的真空清洗處理并予以干燥；c)系統所配用的自制或外購的泵、閥、表、計等各類機械、電器元件均符合相應產品標準的規定，并具有質量合格證書或經制造廠檢驗部門檢驗合格后方可使用；d)系統配套的電器裝置的制造質量符合制造廠技術文件的規定，并保證系統運行和操作時的安全可靠。裝置中線路的排布應整齊清晰、便于檢修。6.3.4機械安全8JB/T14713—2024系統的機械安全應符合以下要求：a)所有運動部件運動靈活、潤滑良好，配合滑移面處有防塵裝置；b)在運動執行機構的運動極限位置處加裝極限限位裝置；c)減少運動部件金屬與金屬直接接觸摩擦（包括系統與產品之間）。真空腔體內的運動部件不含銅、鋅、鎳、鉻等金屬材料；d)真空管道接口處增加單向閥，防止錯誤接入壓縮空氣；e)當系統總停時，可實現自動排氣；并在總入口端安裝手動排氣閥；f)氣壓系統有壓力指示儀表及調節壓力的安全裝置；g)需要斷電保持和垂直安裝的氣缸選用帶鎖氣缸；h)外露的齒輪、皮帶輪等有可靠的防護裝置；i)線管、水管、氣管分開走線，不應混用線架；j)系統的高壓部位、高溫部位、各種電極引線部位、機械傳動部位裝設有明顯易見的警告標志牌，系統的附屬裝置上裝設操作和安全所必需的標志牌，且符合GB2894-2008中第4章的規定；k)表面溫度超溫時系統報警。6.3.5電氣安全系統的電氣安全應符合以下要求：a)所有的電氣控制系統都設計成失效安全模式，并在系統啟動之前，相關安全措施應先完成。當任何故障、安裝錯誤、斷裂、動力丟失或信號丟失發生時，能自動停機，并在故障排除前不能操作；b)真空泵、磁流體、冷風機、冷凝器等關鍵部件的水冷系統中有斷水或水壓不足的報警裝置，并與電源、真空系統、傳動系統相關聯部分有聯鎖保護機構，這些保護機構的動作靈敏可靠；c)機械及電氣具有互鎖、自鎖功能和感應保護功能；經常開啟的防護罩應與機械設備起動的電器開關構成聯鎖，即開啟防護罩時，系統不能開動。操作中突然停電后，再恢復供電時應能防止電器自行接通；d)在系統電氣線路中，針對負載情況采取過載保護、短路保護、過電流保護等必要保護措施；同時對系統進行超溫、超壓保護；e)電氣系統保護接地的連續性符合GB/T24342-2009中5.1的規定；f)電氣系統的按鈕符合GB/T5226.1-2019中10.2的規定；g)電氣系統的指示燈和顯示器符合GB/T5226.1-2019中10.3的規定；h)電氣系統的配線符合GB/T5226.1-2019中第13章的規定；i)電氣系統的標記、警告標志和項目代號符合GB/T5226.1-2019中第16章的規定；j)系統電源進線端配備開關；k)急停開關外設置防護罩，防止誤碰造成人員或物料損傷；l)特殊部位（如接觸高溫、易腐蝕等部位）電氣線路采用專用電纜。6.3.6能耗監測系統系統宜具備能耗檢測系統，并應符合以下要求：a)根據監測需要配置監測儀表、計量器具，對于相應的電能耗、氣體消耗、排氣量等進行監測；b)能夠記錄并儲存能耗數據，實時顯示能耗，并能夠查詢累計能耗數據和單位產量能耗等。6.3.7生產資料管理系統系統宜具備生產資料管理系統，并應符合以下要求：9JB/T14713—2024a)具有規范的通信標準，實現數據收集、傳輸、存儲、遠程診斷和維護；b)具有用戶管理功能，不同用戶等級有不同操作權限，防止誤操作；c)進行故障診斷，顯示當前故障、歷史故障及故障處理方法；d)顯示所有傳感器及執行機構的輸入輸出信號及實時狀態；e)獲取設備的實時狀態，并統計24h內的設備狀態和報警信息等；f)采集物料的種類、批次、型號和規格等信息，建立物料跟蹤系統，對物料信息進行跟蹤和追溯；g)對生產過程進行跟蹤和管理，采集物料干燥過程中的相關工位的工藝參數，包括溫度、真空度h)對歷史數據進行查詢，包括生產執行情況、設備使用情況、生產工藝控制情況等。6.4參數要求系統的基本參數應符合表4的規定。表4基本參數a1℃2℃34h5678h9/sh/sh烘烤溫度85℃~100℃條件下溫度均勻度℃烘烤溫度100℃~200℃條件下溫度均勻度℃JB/T14713—2024表4基本參數a（續）℃℃7試驗方法7.1主要測試儀器與設備系統的測試儀器與設備應符合以下要求：a)溫度測量系統：采用熱電阻、熱電偶等溫度傳感器及溫度顯示儀表組成溫度測量系統，滿足以下要求：——溫度測量范圍：滿足被測系統的測量要求；——測量精度：不大于±0.5℃;——時間常數：不大于20s；b)由測量系統所引入的不確定度換算成溫度值不大于被測溫度波動度的1/3。不確定度的計算符合GB/T27418中的規定；c)表面溫度計：測量精度不大于±0.5℃。7.2試驗條件系統試驗條件應符合以下要求：a)試驗條件滿足6.1的要求；b)除抽氣時間、動態真空漏率和真空密封性測試外，其余項目的測試均在常壓條件下進行；c)所用真空規應為系統本身的配套儀器，并在校準有效期內。7.3外觀用目視方法在7.4測試前和7.17測試后各檢查一次，結果應符合6.3.1的規定。7.4抽氣時間試驗7.4.1試驗條件系統抽氣時間試驗條件應符合以下要求：a)系統空運轉試驗合格后；b)試驗前清潔洗滌系統及試驗裝置；c)試驗在系統的預熱段和真空段空載狀態下進行；d)將真空規放置在真空度最低（一般選取真空室距離抽氣位置最遠處）的位置進行測量，也可以放置多個真空規。JB/T14713—20247.4.2測試器具測試器具應包括：a)測試裝置由真空泵、真空閥、真空規與管道等組成；b)精確度不低于0.1Pa的真空計和精確度不低于1s的計時器。7.4.3測試方法在系統連續抽氣條件下，真空腔體內達到極限壓力后，打開腔體15min，再關閉腔體對其再度抽氣，第一次達到極限壓力值所需的時間，定為該系統的抽氣時間。其結果應符合表4中序號10和序號13的規定。7.5動態真空漏率試驗7.5.1試驗條件同7.4.1.7.5.2測試儀器測試儀器應包括：a)測試裝置由真空泵、真空閥、真空規與管道等組成；b)最小可檢測氦漏率小于或等于5×10-13Pa?m3/s的氦質譜檢漏儀。7.5.3測試方法將預熱段和真空段的腔體抽至極限壓力后，在真空泵不停止運轉條件下，按GB/T32218-2015中7.2的規定進行漏率測試。其結果應符合表4中序號9和序號12的規定。7.6真空密封性試驗7.6.1試驗條件同7.4.1。7.6.2試驗儀器同7.4.2。7.6.3試驗方法用真空管道連接真空腔體與真空泵的抽氣口，使整個真空系統處于密封狀態。開啟真空泵，當真空度達到極限壓力，關閉真空泵，保壓24h，記錄時間與真空腔體壓力曲線圖，找出壓力隨時間變化曲線的線性段，計算出其斜率即為真空密封性數值（即每小時真空度上升數值），其結果應符合表4中序號14的規定。7.7溫度波動度試驗7.7.1試驗條件試驗在空載條件下進行。7.7.2測試儀器JB/T14713—2024溫度測量系統。7.7.3測試方法對于采用除接觸式加熱之外的加熱方式的系統，溫度測試點為系統預熱段和真空段腔體內幾何中心對于采用接觸式加熱的系統，溫度測試點為加熱板的表面中心點。如果發熱板數量不超過3個，每個發熱板分別進行測試；如果發熱板數量超過3個，則選擇頂層、中間層和底層至少3個發熱板分別進行測試。腔體溫度達到干燥工藝規定溫度2h后，每隔2min測一次，30min共測16個溫度值。最高溫度和最低溫度之差的一半，冠以“±”號，為溫度波動度。其結果應符合表4中序號16的規定。7.8溫度穩定度試驗7.8.1試驗條件測試在空載條件下進行。7.8.2測試儀器符合7.1要求的溫度測量系統。7.8.3測試方法選取系統的干燥工藝規定溫度作為測試溫度。按7.7.3規定的溫度測試點測量16個溫度值，取其平均值為起始溫度平均值。之后每隔2h測試一次，共測12次，每次在5min內用等間隔時間讀六個溫度值，并計算其溫度平均值。取12個溫度平均值中與起始溫度平均值之差的最大值，稱為溫度穩定度。其結果應符合表4中序號17的規定。7.9升溫時間試驗7.9.1試驗條件測試在空載條件下進行。7.9.2測試儀器符合7.1要求的溫度測量系統。7.9.3測試方法按最大功率加熱，測量7.7.3規定的溫度測試點溫度，系統預熱段腔體的溫度從室溫首次升至干燥工藝規定溫度的時間為升溫時間。其結果應符合表4中序號8的規定。7.10表面溫度試驗7.10.1試驗條件測試在空載條件下進行。7.10.2試驗儀器符合7.1要求的表面溫度計。JB/T14713—20247.10.3試驗方法系統在干燥工藝規定溫度下工作3h后，用表面溫度計測量系統預熱段和真空段的腔體機架兩側同一部位的表面A～H共8點的溫度（見圖3其中在預熱段第二個腔體和真空段倒數第二個腔體頂面或者底面的外表面中心位置各測一點，取其最大值。其結果符合表4中序號2的規定。圖3表面溫度試驗點位置示意圖7.11連續工作時間試驗每隔24h按7.7規定測試溫度波動度，按7.8的規定測試溫度穩定度，系統連續工作時間應符合表4中序號4要求。7.12溫度均勻度試驗7.12.1試驗條件測試在空載條件下進行。7.12.2試驗儀器符合7.1要求的表面溫度計。7.12.3試驗方法對于采用除接觸式加熱之外的加熱方式的系統，腔體測試點數量和位置見表6和表7。工作空間的幾何中心點是基準點A。方形腔體（見表5）：面積小于或等于1.2m2的腔體，測試點位置距腔體內壁為各自邊長的六分之一；面積1.2m2～2.8m2的腔體，測試點位置距腔體內壁為各自邊長的十分之一。對于圓形腔體（見表6）：腔體直徑為D，則測試點直徑d=2D/3；測試點直徑d1=4D/5；測試點直徑d2=D/2。對于采用接觸式加熱的系統，測試點數量和位置見表7，加熱板的表面中心點是基準點A。如果發熱板數量不超過3個，每個加熱板選擇表面中心點和4個頂角處共5個測試點進行測試，測試點位置距發熱板邊緣為各自邊長的十分之一；如果發熱板數量超過3個，則選擇頂層、中間層和底層至少3個發熱板，每個發熱板選擇表面中心點和4個頂角處共5個測試點進行測試，測試點位置距發熱板邊緣為各自邊長的十分之一。如果發熱板面積大于0.8m2，每個發熱板應在四個邊中點處再增加4個測溫點。腔體的溫度達到干燥工藝規定溫度2h后，依照1、2、3……A和A……3、2、1的順序連續地反復記錄各測試點和基準點的溫度，每點至少記錄4次。計算各測試點和基準點的平均溫度。腔體內各測試點、基準點，任意兩點的溫度平均值之差的最大值的一半冠以“±”號，為該腔體的溫度均勻度，其結果符合表4中序號15的規定。JB/T14713—2024表5方形腔體測試點數量和位置1.5<2.5<JB/T14713—2024表6圓形腔體測試點數量和位置直徑DJB/T14713—2024表6圓形腔體測試點數量和位置（續）表7接觸式加熱測試點數量和位置JB/T14713—2024表7接觸式加熱測試點數量和位置（續）板數7.13散熱速率試驗7.13.1試驗條件JB/T14713—2024測試在空載條件下進行。7.13.2試驗儀器符合7.1要求的表面溫度計。7.13.3試驗方法在腔體溫度達到工藝規定溫度3h后，用表面溫度計測量系統預熱段和真空段的腔體外表面溫度（測溫點同7.10之后每隔60min所有測溫點測溫一次，共測5次。計算每個測溫點4個溫差值的平均值。取所有測溫點中4個溫差值的最大平均值即為散熱速率。其結果應符合表4中序號18的規定。7.14降溫速率試驗7.14.1試驗條件測試在滿載條件下進行。7.14.2試驗儀器符