(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222641728.5 (22)申请日 2022.10.09 (73)专利权人 无锡亿利环保科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市新吴区菱湖大 道111号软件园鲸 鱼座B-2栋4层 专利权人 河北亿利科技股份有限公司 (72)发明人 刘向民　陈军　陈仪娜　陈昊　 (74)专利代理 机构 江苏漫修 律师事务所 32 291 专利代理师 戴祯宁　赵臻淞 (51)Int.Cl. B01D 46/62(2022.01) B01D 46/30(2006.01) B01D 46/12(2022.01) B01D 53/04(2006.01) B01D 39/00(2006.01) (54)实用新型名称 用于电池空气净化的滤 材结构 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于电池空气净化 的滤材结构， 包括上过滤层、 下过滤层， 上过滤 层、 下过滤层之间设置有活性炭层与纳米纤维 层， 纳米纤维层位于活性炭层的上游或者下游； 纳米纤维层的纤维直径小于上过滤层、 下过滤层 的纤维直径； 上过滤层、 下过滤层至少包含有保 护层或者基材。 本实用新型在上过滤层和下过滤 层之间增加纤维直径更细的纳米纤维层， 纳米纤 维层具有更大的比表面积， 气体阻力低， 可以过 滤粒径更小的颗粒和气溶胶， 对 粒径小的亚微米 颗粒和气溶胶起到很好的过滤作用， 过滤效率和 容灰量高。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 218107139 U 2022.12.23 CN 218107139 U 1.一种用于电池空气净化的滤材结构， 包括上过滤层 （1） 、 下过滤层 （3） ， 其特征在于： 上过滤层 （1） 、 下过滤层 （3） 之间设置有活性炭层 （2） 与纳米纤维层 （4） ， 纳米纤维层 （4） 位于 活性炭层 （2） 的上游或者下游； 纳米纤维层 （4） 的纤维直径小于上过滤层 （1） 、 下过滤层 （3） 的纤维直径； 上 过滤层 （1） 、 下 过滤层 （3） 至少包 含有保护层或者基材。 2.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 上过滤层 （1） 和/ 或下过滤层 （3） 为包含保护层与基材的双层结构， 保护 层位于外侧， 基材位于 贴近纳米纤维 层 （4） 或活性炭层 （2） 的内侧。 3.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 所述保护层采用 纺粘无纺布， 克重在20 ‑110g/m2之间。 4.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 所述基材采用熔 喷无纺布， 克重在20 ‑100g/m2之间。 5.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 上过滤层 （1） 、 下 过滤层 （3） 之间设置两层或两层以上的多层活性炭层 （2） ， 相邻活性炭层 （2） 之间设置有中 间过滤层 （5） 。 6.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 纳米纤维层 （4） 采用高分子聚合物材 料。 7.按照权利要求6所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 纳米纤维层 （4） 采用PVDF或PA6 。 8.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 纳米纤维层 （4） 的纤维直径在10 0nm‑500nm之间。 9.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 活性炭层 （2） 的 炭含量在10 0‑1000g/m2之间。 10.按照权利要求1所述的用于电池空气净化的滤材结构， 其特征在于： 活性炭层 （2） 采 用普通活性炭或改性活性炭。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218107139 U 2用于电池空 气净化的滤材结构 技术领域 [0001]本实用新型涉及电池空气过滤技术领域， 尤其是一种用于电池空气净化的滤材结 构。 背景技术 [0002]氢燃料电池作为一种清洁能源与未来能源， 其未来可以大量替代传统内燃机应用 于重型商用车。 氢燃料电池的工作 原理是利用氢气和氧气发生电化学反应， 产生电能。 氢燃 料电池所需的氧气取自大气， 为了保证氢燃料电池电堆的性能和高可靠性， 对进入电堆的 空气有严格要求， 不但要严格控制空气 中的固体颗粒和气溶胶含量， 还要控制空气 中的有 害气体含量， 譬如VOC （挥发性有机化合物） 、 硫氧化物、 氮氧化物、 氨气等， 因此需要通过空 气净化滤 材对进入电堆的空气进行 过滤。 [0003]如图1所示为目前常用的一种电池用的空气净化滤材结构， 活性炭层2在空气过滤 方向的上游和下游分别复合有 上过滤层1和下过滤层3， 上过滤层1和下过滤层3主要用于过 滤固体颗粒物及气溶胶， 活性炭层2主要用于吸附有害气体。 上过滤层1和下过滤层3采用无 纺布， 无纺布可以采用静电驻极技术处理的熔喷无纺布， 以提高对固体颗粒和气溶胶的过 滤效率。 这样的滤材结构具有如下不足： （1） 上过滤层1和下过滤层3的纤维直径相 对较粗， 在1um‑50um之间， 具有较小的比表面积， 气体阻力较高， 可以过滤粒径相对较大的颗粒和气 溶胶， 对粒径较小的亚微米颗粒和气溶胶的过滤效果则不佳， 过滤效率及容灰量相对较低； 而且大量的亚微米颗粒和气溶胶穿透上过滤层1后， 会覆盖到活性炭层2的表面， 对活性炭 的孔道造成堵塞， 从而影响活性炭层2的气 体吸附性能； （2） 为了提高过滤效率、 降低气体阻 力， 上过滤层1和下过滤层3通常进 行静电驻极处理， 但是静电驻极 效应受环 境影响较大， 而 商用车在实际使用中的使用环境变化较大， 因此静电驻极效应在使用中会逐渐衰减， 从而 使得过滤效率逐渐降低， 过滤可靠性逐渐降低； 而且被上过滤层1和下过滤层3过滤及捕获 的颗粒和气溶胶也会 对静电驻极效应产生影响， 从而 进一步降低过 滤效率和容灰量。 实用新型内容 [0004]本申请人针对上述现有空气净化滤材结构存在过滤效率及容灰量低、 受环境影响 大的缺点， 提供一种结构合理的用于电池空气净化的滤材结构， 提高过滤效率及容灰量， 不 受环境影响。 [0005]本实用新型 所采用的技 术方案如下： [0006]一种用于电池空气净化的滤材结构， 包括上过滤层、 下过滤层， 上过滤层、 下过滤 层之间设置有活性炭层与纳米纤维层， 纳米纤维层位于活性炭层的上游或者下游； 纳米纤 维层的纤维直径小于上过滤层、 下过滤层的纤维直径； 上过滤层、 下过滤层至少包含有保护 层或者基材。 [0007]作为上述 技术方案的进一 步改进： [0008]上过滤层和/或下过滤层为包含保护层与基材的双层结构， 保护层位于外侧， 基材说　明　书 1/3 页 3 CN 218107139 U 3