V 型密褶式高效过滤器在新能源工厂洁净空间的应用

新闻中心

V 型密褶式高效过滤器在新能源工厂洁净空间的应用

V 型密褶式在新能源工厂洁净空间的应用

一、引言

新能源产业（如锂离子电池、光伏组件、氢燃料电池等）的生产环境对空气洁净度要求极高。微小的颗粒物、微生物或化学污染物可能导致产物良率下降、性能衰减甚至安全隐患。例如，锂离子电池极片生产中，0.5μm 以上的颗粒物附着可能造成电极短路；光伏硅片表面的尘埃会直接影响光电转换效率。

V 型密褶式高效过滤器（V-Type Pleated High-Efficiency Filter）凭借其独特的结构设计和优异的过滤性能，成为新能源工厂洁净空间空气净化系统的核心设备。本文将从过滤器的结构特性、性能参数、应用优势及实际案例展开分析，结合国内外研究成果探讨其技术价值。

二、V 型密褶式高效过滤器的结构与工作原理

1. 结构特点

V 型密褶式高效过滤器采用 “V” 字形折叠设计，滤材以聚丙烯（PP）、玻璃纤维或聚四氟乙烯（PTFE）为基材，通过热熔胶或密封胶固定在铝合金或镀锌钢板框架内。其核心优势在于：

增大过滤面积：相同安装空间下，V 型结构的过滤面积是平板式过滤器的 3-5 倍（ASHRAE 2021），延长了使用寿命；

低阻力设计：气流通过 “V” 型通道时湍流减少，初始阻力可低至 80-120Pa，降低空调系统能耗；

密封性能：采用聚氨酯发泡胶与框架无缝粘合，防止旁通泄漏，密封效率达 99.9% 以上（ISO 14644-3）。

2. 工作原理

过滤器通过机械拦截（粒径＞1μm 颗粒物）、扩散效应（粒径＜0.1μm 颗粒物）和静电吸附（针对带电微粒）三种机制协同作用，实现对空气污染物的高效捕集。当含尘气流进入过滤器时，V 型结构引导气流均匀分布，避免局部风速过高导致的颗粒物穿透，确保过滤效率稳定。

叁、核心性能参数与技术指标

新能源工厂需根据生产环节的洁净度等级（如 ISO 5 级至 ISO 8 级）选择适配的过滤器。以下为常见 V 型密褶式高效过滤器的关键参数（数据综合自 Camfil、AAF 等国际品牌及国内标准）：

参数类别	技术指标（典型范围）	测试标准
过滤效率	对 0.3μm 颗粒物≥99.97%（HEPA）；≥99.999%（ULPA）	EN 1822-5、GB/T 6165
初始阻力	80-150Pa（风量 1000m?/h 时）	ISO 16890
终阻力	250-400笔补（建议更换阈值）	ASHRAE 52.2
容尘量	400-800驳/尘?（玻璃纤维滤材）	GB/T 13554
风量范围	500-3000m?/h	DIN 24185
耐温性	-10℃至 80℃（常规型）；120℃（耐高温型）	IEST-RP-CC001.3
框架材质	铝合金、镀锌钢板、不锈钢（304/316）	JIS B 9920

表 1：V 型密褶式高效过滤器核心参数对比

四、新能源工厂洁净空间的净化需求

1. 污染物来源与危害

新能源生产环境的污染物主要包括：

颗粒物：金属粉尘（如锂电正极材料的钴、镍颗粒）、硅粉（光伏行业）、纤维碎屑；

化学污染物：电解液挥发物（如碳酸酯类）、清洗剂残留（异丙醇）；

微生物：霉菌、细菌（潮湿环境下滋生，影响电池隔膜性能）。

根据《锂离子电池工厂设计标准》（GB 51377-2019），电芯装配车间需达到 ISO 5 级（每立方米≥0.5μm 颗粒物≤3520 个），而氢燃料电池电堆车间需控制≤0.1μm 颗粒物。

2. 洁净度等级与过滤器匹配

ISO 5 级空间（如锂电匀浆、涂布车间）：需配置 ULPA 过滤器，配合前置初效、形成叁级过滤系统；

ISO 6-7 级空间（如光伏组件封装车间）：采用 HEPA 过滤器，可降低系统运行成本；

特殊区域（如电池烘烤车间）：选择耐高温 V 型过滤器（耐温≥150℃），避免滤材因高温老化。

五、V 型密褶式高效过滤器的应用优势

1. 提升净化效率，保障产物质量

美国能源部（DOE）2022 年研究表明，在锂离子电池极片生产中，使用 V 型密褶式 HEPA 过滤器可使颗粒物导致的不良率降低 62%，远高于传统平板式过滤器的 38%。其原因在于：

高过滤面积减少了滤材负荷，对 0.1μm 以下亚微米级颗粒的捕集效率提升 15%-20%；

均匀的气流分布避免了局部洁净度死角（测试显示，V 型过滤器覆盖区域的风速偏差≤±10%，而平板式为 ±25%）。

2. 降低系统能耗，延长更换周期

德国 Fraunhofer 研究所的实测数据显示，相同风量下，V 型过滤器的系统能耗比袋式过滤器低 23%，因阻力上升速度慢，更换周期可延长至 6-12 个月（传统过滤器为 3-6 个月）。以 10 万级洁净车间为例，每年可减少过滤器更换成本约 40%（中国电子学会，2023）。

3. 适应新能源工厂的特殊工况

抗化学腐蚀性：采用 PTFE 覆膜滤材的 V 型过滤器可耐受锂电电解液中的氟化物腐蚀，使用寿命是普通滤材的 2 倍（《过滤与分离》2022）；

防火安全性：符合 UL 900 Class 1 标准的阻燃型过滤器，可降低氢燃料电池车间的火灾风险。

六、典型应用场景与案例

1. 锂离子电池生产车间

某头部锂电公司的电芯干燥房（ISO 5 级）采用了 32 台 V 型密褶式 ULPA 过滤器（参数：过滤效率 99.999%@0.12μm，初始阻力 100Pa），配合层流罩形成垂直单向流。运行数据显示：

静态洁净度达到 ISO 4 级（≤83 个 /m?@≥0.5μm）；

过滤器更换周期延长至 8 个月，年维护成本降低 35 万元；

电池循环寿命测试中，因污染导致的容量衰减率从 12% 降至 5% 以下。

2. 光伏组件洁净车间

某光伏公司的 PERC 电池片生产车间（ISO 6 级）采用 HEPA 级 V 型过滤器，替代原有袋式过滤器后：

硅片表面尘埃颗粒（≥0.3μm）数量从 2.3 个 /cm? 降至 0.5 个 /cm?；

光伏组件的光电转换效率平均提升 0.4%（T?V 北德 2023 报告）；

空调系统风机功率降低 18%，年节电约 2.8 万度。

七、技术发展趋势与选型建议

1. 技术革新方向

智能化过滤系统：集成传感器的 V 型过滤器可实时监测阻力、滤材状态，通过物联网平台实现 predictive maintenance（美国 Filterbuy 公司 2023 新品）；

环保型滤材：采用可降解纤维素基滤材，减少废弃过滤器的固废污染（欧盟《洁净室环保标准》2024）；

低阻力设计：通过流体力学模拟优化 V 型角度（目前主流为 90°-120°），进一步降低系统能耗。

2. 选型注意事项

匹配洁净度等级：根据 GB 50073-2013，锂电车间需计算换气次数（ISO 5 级≥300 次 /h），确定过滤器风量；

考虑环境因素：高温区域选择玻璃纤维滤材，潮湿环境优先不锈钢框架；

验证第叁方认证：优先选择通过 ISO 14644-1、EN 1822 认证的产物，避免虚标性能。

八、结论

V 型密褶式高效过滤器凭借高过滤效率、低阻力、长寿命等优势，已成为新能源工厂洁净空间的核心净化设备。其应用不仅直接提升了产物良率和性能，还通过降低能耗和维护成本为公司创造了经济价值。未来，随着智能化与环保技术的融合，V 型过滤器将在新能源产业的高质量发展中发挥更重要的作用。

参考文献

ASHRAE. (2021). ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2021: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size. Atlanta: ASHRAE.

Camfil. (2022). V-Type HEPA Filters for Battery Production Cleanrooms. Technical White Paper. Sweden: Camfil AB.

中国电子学会洁净技术分会. (2023). 《新能源工厂洁净室设计规范》. 北京：电子工业出版社.

DOE (U.S. Department of Energy). (2022). Air Filtration Systems in Advanced Battery Manufacturing. Report No. DOE/EERE-10020-22.

Fraunhofer Institute. (2021). Energy Efficiency Analysis of Air Filters in Cleanrooms. Darmstadt: Fraunhofer ISE.

GB 51377-2019, 锂离子电池工厂设计标准 [S].

ISO 14644-3:2019, Cleanrooms and associated controlled environments—Part 3: Test methods for airborne particles[S].

过滤与分离，2022, 32 (2): 45-50. 《PTFE 覆膜滤材在锂电行业的应用研究》.

T?V Nord. (2023). Photovoltaic Module Production Cleanroom Performance Report. Germany: T?V Nord Group.

UL 900:2020, Standard for Safety of Air Filter Units[S].

上一个：电子制造行业对痴型密褶式高效过滤器的需求分析下一个：耐高温有隔板高效过滤器在实验室空气洁净度保障中的关键作用

调版权声明皑:

本站发布的有些文章部分内容来源于互联网。如有侵权，请联系我们，我们会尽快删除。

栏目导航

新闻中心

联系我们

联系人：张小姐

手机：18914909236

电话：张小姐189-1490-9236

邮箱：肠谤补肠蝉补濒别蝉08蔼肠谤补肠蹿颈濒迟别谤.肠辞尘

地址：江苏省苏州昆山市巴城镇石牌工业区相石路998号

91香蕉国产成人网站

新闻中心