CN114407465A - 一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜及其制备方法，通过在聚丙烯复合粘结层加入吸水功能母粒，利用吸水功能母粒吸水特性，吸收电解液中水分，抑制氢氟酸产生，提高铝塑膜复合膜耐电解液性能，避免电池出现内腐蚀、鼓包或者漏液等危险，同时增加了铝塑膜复合膜力学性能，提高电池安全性能及寿命。

Description

一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯膜，具体涉及一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种广泛应用于软包锂离子电池铝塑包装膜的热封材料，近年来随着储能及专用车、小聚产品领域以及新能源汽车行业的发展，对锂离子电池需求更为强烈，同时也在产品安全质量方面提出越来越高的要求，铝塑包装膜对电芯起到密封保护的作用，其性能的优劣直接影响到电池的使用寿命。
锂离子电池含有电解液，目前各家在电解液的水分控制能力上千差万别，而电解液中的六氟磷酸锂可与水反应产生强腐蚀性的氢氟酸，氢氟酸可渗透内层聚丙烯层，破坏铝箔钝化皮膜层，致使铝箔腐蚀丧失阻隔作用，导致电池出现内腐蚀、鼓包或者漏液等危险。
因此，如何解决由于电解液中含有水而产生强腐蚀性氢氟酸，导致电池出现内腐蚀、鼓包或者漏液等危险是本领域技术人员一直致力于研究的方向之一。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题而提供一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜及其制备方法，该聚丙烯薄膜具有快速吸水能力，吸收电解液中多余的水分，抑制氢氟酸产生从而提高电池安全性能。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供了一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜，包括聚丙烯复合粘结层、聚丙烯芯层和聚丙烯热封层，所述聚丙烯芯层设于所述聚丙烯复合粘结层和聚丙烯热封层之间，其中：
所述聚丙烯复合粘结层包括以下组分及其重量份数：40-80份马来酸酐改性聚烯烃树脂、10-40份第一多元无规共聚聚丙烯树脂和1-5份吸水功能母粒；所述聚丙烯复合粘结层的熔点为130-175℃。
聚丙烯复合粘结层加入马来酸酐改性聚烯烃树脂，利用马来酸酐的极性，使聚丙烯复合粘结层与胶粘剂产生更强的结合力，提高复合强度。聚丙烯复合粘结层加入第一多元无规共聚聚丙烯树脂能够提供良好的透明度、复合强度及耐冲击强度，聚丙烯复合粘结层加入吸水功能母粒，利用吸水功能母粒吸水特性，吸收电解液中水分，从而抑制氢氟酸的产生，避免电池出现内腐蚀、鼓包或者漏液等危险，提高电池安全性能及寿命。
所述聚丙烯芯层包括以下组分及其重量份数：20-40份烯烃类弹性体树脂和30-80份嵌段共聚聚丙烯树脂；所述聚丙烯芯层的熔点为140-175℃。
聚丙烯芯层加入烯烃类弹性体树脂改善应力发白缺陷，提高聚丙烯芯层的韧性，最终使铝塑复合膜聚丙烯薄膜韧性得到提高；聚丙烯芯层加入嵌段共聚聚丙烯树脂能提高聚丙烯芯层冲击性能和机械性能，有利于加工成型。
所述聚丙烯热封层包括以下组分及其重量份数：20-40份烯烃类弹性体树脂、30-80份第二多元无规共聚聚丙烯树脂和1-5份开口爽滑性树脂；所述聚丙烯热封层的熔点120-160℃。
聚丙烯热封层加入烯烃类弹性体树脂改善聚丙烯热封层应力发白缺陷和低温热封性能；聚丙烯热封层加入第二多元无规共聚聚丙烯树脂能提高聚丙烯热封层冲击性能和机械性能，另外能降低熔点提高热封温度范围；聚丙烯热封层加入开口爽滑性树脂，在一定温度下可迁移到薄膜表面有利于铝塑复合膜在冲深性能，降底冲深后白化现象。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂选自马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-乙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-丁烯共聚物树脂或马来酸酐改性的丙烯-乙烯-丁烯共聚物树脂，优选马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂且总分子量为15-30万。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述第一多元无规共聚聚丙烯树脂选自丙烯和乙烯的二元无规共聚物或丙烯、乙烯、丁烯三元无规共聚物，优选丙烯和乙烯的二元无规共聚物树脂且总分子量为15-30万。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述吸水功能母粒包括以下组分及其重量份数：
聚丙烯粒子 55～85份；
超支化聚酰胺粒子 10～40份；
相容剂 1～5份；
其中，所述聚丙烯粒子为流延膜用常规聚丙烯粒子，所述超支化聚酰胺粒子的粘均分子量为1000-5000，所述相容剂选自PP-g-MAH和PP-g-GMA中的至少一种。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述烯烃类弹性体树脂选自丙烯基弹性体、乙烯基弹性体、橡胶改性聚丙烯聚合物、橡胶改性聚乙烯聚合物、1-丁烯聚合物、乙烯-丙烯酸聚合物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，优选丙烯基弹性体且总分子量为15-30万。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述嵌段共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，总分子量为15～30万。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述第二多元无规共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，且总分子量为15-30万。
上述的聚丙烯薄膜，其中，所述开口爽滑性树脂选自芥酸酰胺树脂或油酸酰胺树脂，优选芥酸酰胺树脂。
本发明还提供了一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒按照重量比为87：10：3加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂按照重量比为30：70加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂按照重量比为40：57：3加入共挤设备的第三螺杆中；
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃；
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤；
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃；
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
上述的制备方法，其中，所述吸水功能母粒的制备方法包括以下步骤：
按一定重量份数比例将聚丙烯粒子、超支化聚酰胺粒子和相容剂加入高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒，其中，双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃/200℃/210℃/210℃/225℃/230℃/235℃/235℃/240℃/240℃，主螺杆转速500r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)利用超支化聚酰胺可以使的本发明聚丙烯薄膜具有快速吸水能力，吸收电解液中多余的水分，抑制氢氟酸产生从而提高电池安全性能。
2)通过加入超支化聚酰胺可使的本发明聚丙烯薄膜的力学性能得到提高。
附图说明
图1是本发明锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本发明锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜，包括聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2和聚丙烯热封层3，聚丙烯芯层2设于聚丙烯复合粘结层1和聚丙烯热封层3之间，其中：
聚丙烯复合粘结层1包括以下组分及其重量份数：40-80份马来酸酐改性聚烯烃树脂、10-40份第一多元无规共聚聚丙烯树脂和1-5份吸水功能母粒；聚丙烯复合粘结层1的熔点为130-175℃。
聚丙烯芯层2包括以下组分及其重量份数：20-40份烯烃类弹性体树脂和30-80份嵌段共聚聚丙烯树脂；聚丙烯芯层2的熔点为140-175℃。
聚丙烯热封层3包括以下组分及其重量份数：20-40份烯烃类弹性体树脂、30-80份第二多元无规共聚聚丙烯树脂和1-5份开口爽滑性树脂；聚丙烯热封层3的熔点120-160℃。
马来酸酐改性聚烯烃树脂选自马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-乙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-丁烯共聚物树脂或马来酸酐改性的丙烯-乙烯-丁烯共聚物树脂，优选马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂且总分子量为15-30万。
第一多元无规共聚聚丙烯树脂选自丙烯和乙烯的二元无规共聚物或丙烯、乙烯、丁烯三元无规共聚物，优选丙烯和乙烯的二元无规共聚物树脂且总分子量为15-30万。
吸水功能母粒包括以下组分及其重量份数：
聚丙烯粒子 55～85份；
超支化聚酰胺粒子 10～40份；
相容剂 1～5份；
其中，聚丙烯粒子为流延膜用常规聚丙烯粒子，超支化聚酰胺粒子的粘均分子量为1000-5000，相容剂选自PP-g-MAH和PP-g-GMA中的至少一种。
烯烃类弹性体树脂选自丙烯基弹性体、乙烯基弹性体、橡胶改性聚丙烯聚合物、橡胶改性聚乙烯聚合物、1-丁烯聚合物、乙烯-丙烯酸聚合物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，优选丙烯基弹性体且总分子量为15-30万。
嵌段共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，总分子量为15～30万。
第二多元无规共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，且总分子量为15-30万。
开口爽滑性树脂选自芥酸酰胺树脂或油酸酰胺树脂，优选芥酸酰胺树脂。
以下结合实施案例对本发明的特征和性能作进一步详解。
实施例1
聚丙烯复合粘结层1，其原料选用：马来酸酐改性聚烯烃树脂为日本三井化学的PF508、第一多元无规共聚聚丙烯树脂为韩国SK的R14OH、吸水功能母粒，重量比为87：10：3。
其中吸水功能母粒按如下进行制备：
流延用常规聚丙烯选用北欧化工牌号为HD822CF粒子、超支化聚酰胺粒子选用帝斯曼PS-2550粒子、相容剂PP-g-MAH选用佳易容牌号为CMG9801粒子，按重量份数比为55：40：5一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，200℃，210℃，210℃，225℃，230℃，235℃，235℃，240℃，240℃。主螺杆转速为500r/min。
聚丙烯芯层2，其原料选用：嵌段共聚聚丙烯树脂为韩国SK的B33OF、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330，重量比为70：30。
聚丙烯热封层3，其原料选用：第二多元无规共聚聚丙烯树脂为日本CHISSD的CF3073、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330、开口爽滑性树脂为POLYTECHS的SAB-7238PP，重量比为57：40：3。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的熔点分别为145℃、165℃、140℃。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的层厚比为1：4：1。
锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层1原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层2原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层3原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂加入共挤设备的第三螺杆中。
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层1的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层2的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层3的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃。
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，过滤加工过程中产生的大颗粒晶点杂质，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤，过滤加工过程中产生的小颗粒晶点杂质，提升聚丙烯薄膜外观质量与热封可靠性。
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃。
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
实施例2
聚丙烯复合粘结层1，其原料选自：马来酸酐改性聚烯烃树脂为日本三井化学的PF508、第一多元无规共聚聚丙烯树脂为韩国SK的R14OH、吸水功能母粒，重量比为87：10：3。
其中吸水功能母粒按如下进行制备：
流延用常规聚丙烯选用北欧化工牌号为HD822CF粒子、超支化聚酰胺粒子选用帝斯曼PS-2550粒子、相容剂PP-g-MAH选用佳易容牌号为CMG9801粒子，按重量份数比为65：30：5一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒。双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，200℃，210℃，210℃，225℃，230℃，230℃，230℃，235℃，240℃。主螺杆转速为500r/min。
聚丙烯芯层2，其原料选自：嵌段共聚聚丙烯树脂为韩国SK的B33OF、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330，重量比为70：30。
聚丙烯热封层3，其原料选自：第二多元无规共聚聚丙烯树脂为日本CHISSD的CF3073、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330、开口爽滑性树脂为POLYTECHS的SAB-7238PP，重量比为57：40：3。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的熔点分别为146℃、165℃、140℃。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的层厚比为1：4：1。
锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层1原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层2原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层3原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂加入共挤设备的第三螺杆中。
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层1的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层2的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层3的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃。
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，过滤加工过程中产生的大颗粒晶点杂质，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤，过滤加工过程中产生的小颗粒晶点杂质，提升聚丙烯薄膜外观质量与热封可靠性。
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃。
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
实施例3
聚丙烯复合粘结层1，其原料选自：马来酸酐改性聚烯烃树脂为日本三井化学的PF508、第一多元无规共聚聚丙烯树脂为韩国SK的R14OH、吸水功能母粒，重量比为87：10：3。
其中吸水功能母粒按如下进行制备：
流延用常规聚丙烯选用北欧化工牌号为HD822CF粒子、超支化聚酰胺粒子选用帝斯曼PS-2550粒子、相容剂PP-g-MAH选用佳易容牌号为CMG9801粒子，按重量份数比为75：20：5一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒。双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，200℃，210℃，210℃，225℃，230℃，230℃，230℃，235℃，240℃。主螺杆转速为500r/min。
聚丙烯芯层2，其原料选自：嵌段共聚聚丙烯树脂为韩国SK的B33OF、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330，重量比为70：30。
聚丙烯热封层3，其原料选自：第二多元无规共聚聚丙烯树脂为日本CHISSD的CF3073、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330、开口爽滑性树脂为POLYTECHS的SAB-7238PP，重量比为57：40：3。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的熔点分别为146℃、165℃、140℃。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的层厚比为1：4：1。
锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层1原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层2原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层3原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂加入共挤设备的第三螺杆中。
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层1的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层2的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层3的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃。
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，过滤加工过程中产生的大颗粒晶点杂质，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤，过滤加工过程中产生的小颗粒晶点杂质，提升聚丙烯薄膜外观质量与热封可靠性。
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃。
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
实施例4
聚丙烯复合粘结层1，其原料选自：马来酸酐改性聚烯烃树脂为日本三井化学的PF508、第一多元无规共聚聚丙烯树脂为韩国SK的R14OH、吸水功能母粒，重量比为87：10：3。
其中吸水功能母粒按如下进行制备：
流延用常规聚丙烯选用北欧化工牌号为HD822CF粒子、超支化聚酰胺粒子选用帝斯曼PS-2550粒子、相容剂PP-g-MAH选用佳易容牌号为CMG9801粒子，按重量份数比为85：10：5一起加入到高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒。所述的双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃，200℃，210℃，210℃，225℃，230℃，230℃，230℃，235℃，240℃。主螺杆转速为500r/min。
聚丙烯芯层2，其原料选自：嵌段共聚聚丙烯树脂为韩国SK的B33OF、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330，重量比为70：30。
聚丙烯热封层3，其原料选自：第二多元无规共聚聚丙烯树脂为日本CHISSD的CF3073、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330、开口爽滑性树脂为POLYTECHS的SAB-7238PP，重量比为57：40：3。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的熔点分别为147℃、165℃、140℃。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的层厚比为1：4：1。
锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层1原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层2原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层3原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂加入共挤设备的第三螺杆中。
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层1的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层2的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层3的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃。
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，过滤加工过程中产生的大颗粒晶点杂质，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤，过滤加工过程中产生的小颗粒晶点杂质，提升聚丙烯薄膜外观质量与热封可靠性。
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃。
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
对比例1
聚丙烯复合粘结层1，其原料选自：马来酸酐改性聚烯烃树脂为日本三井化学的PF508、第一多元无规共聚聚丙烯树脂为韩国SK的R14OH，重量比为85：15。
聚丙烯芯层2，其原料选自：嵌段共聚聚丙烯树脂为韩国SK的B33OF、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330，重量比为65：35。
聚丙烯热封层3，其原料选自：第二多元无规共聚聚丙烯树脂为日本CHISSD的CF3073、烯烃类弹性体树脂为埃克森美孚的2330、开口爽滑性树脂为POLYTECHS的SAB-7238PP，重量比为57：40：3。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的熔点分别为145℃、165℃、140℃。
聚丙烯复合粘结层1、聚丙烯芯层2、聚丙烯热封层3的层厚比为1：4：1。
锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤
步骤1：将聚丙烯复合粘结层1原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层2原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层3原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂加入共挤设备的第三螺杆中。
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层1的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层2的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层3的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃。
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，过滤加工过程中产生的大颗粒晶点杂质，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤，过滤加工过程中产生的小颗粒晶点杂质，提升聚丙烯薄膜外观质量与热封可靠性。
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃。
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
对上述实施例1至4及对比例1中聚丙烯薄膜制成铝塑包装膜进行测试，将样品裁成15mm宽，长20cm的样条，然后在装有电解液的容器中加入1000ppm、2000ppm、3000ppm水，加热至85℃将样条放入浸泡，在24h、72h、144h时取出测试AL/CPP耐电解液剥离强度，单位N/15mm；另外进行测试拉伸强度，样条宽度15mm、夹具50mm、速度200mm，单位Mpa。
测试结果如下表：
Figure BDA0003503105260000121
从上述实验结果可以看到，在聚丙烯复合粘结层1加入吸水功能母粒，利用吸水功能母粒吸水特性，吸收电解液中水分，抑制氢氟酸产生，提高铝塑膜复合膜耐电解液性能，避免电池出现内腐蚀、鼓包或者漏液等危险，同时增加了铝塑膜复合膜力学性能，提高电池安全性能及寿命。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜，包括聚丙烯复合粘结层、聚丙烯芯层和聚丙烯热封层，所述聚丙烯芯层设于所述聚丙烯复合粘结层和聚丙烯热封层之间，其特征在于：
所述聚丙烯复合粘结层包括以下组分及其重量份数：87份马来酸酐改性聚烯烃树脂、10份第一多元无规共聚聚丙烯树脂和3份吸水功能母粒；所述聚丙烯复合粘结层的熔点为130-175℃；
所述聚丙烯芯层包括以下组分及其重量份数：30份烯烃类弹性体树脂和70份嵌段共聚聚丙烯树脂；所述聚丙烯芯层的熔点为140-175℃；
所述聚丙烯热封层包括以下组分及其重量份数：40份烯烃类弹性体树脂、57份第二多元无规共聚聚丙烯树脂和3份开口爽滑性树脂；所述聚丙烯热封层的熔点120-160℃。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂选自马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-乙烯共聚物树脂、马来酸酐改性的丙烯-丁烯共聚物树脂或马来酸酐改性的丙烯-乙烯-丁烯共聚物树脂，优选马来酸酐改性的丙烯共聚物树脂且总分子量为15-30万。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述第一多元无规共聚聚丙烯树脂选自丙烯和乙烯的二元无规共聚物或丙烯、乙烯、丁烯三元无规共聚物，优选丙烯和乙烯的二元无规共聚物树脂且总分子量为15-30万。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述吸水功能母粒包括以下组分及其重量份数：
聚丙烯粒子 55～85份；
超支化聚酰胺粒子 10～40份；
相容剂 1～5份；
其中，所述聚丙烯粒子为流延膜用常规聚丙烯粒子，所述超支化聚酰胺粒子的粘均分子量为1000-5000，所述相容剂选自PP-g-MAH和PP-g-GMA中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述烯烃类弹性体树脂选自丙烯基弹性体、乙烯基弹性体、橡胶改性聚丙烯聚合物、橡胶改性聚乙烯聚合物、1-丁烯聚合物、乙烯-丙烯酸聚合物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，优选丙烯基弹性体且总分子量为15-30万。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述嵌段共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，总分子量为15～30万。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述第二多元无规共聚聚丙烯树脂由丙烯和乙烯交替聚合生成，且总分子量为15-30万。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯薄膜，其特征在于，所述开口爽滑性树脂选自芥酸酰胺树脂或油酸酰胺树脂，优选芥酸酰胺树脂。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将聚丙烯复合粘结层原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂、第一多元无规共聚聚丙烯树脂、吸水功能母粒按照重量比为87：10：3加入共挤设备的第一螺杆中，将聚丙烯芯层原料包括烯烃类弹性体树脂、嵌段共聚聚丙烯树脂按照重量比为30：70加入共挤设备的第二螺杆中，将聚丙烯热封层原料包括烯烃类弹性体树脂、第二多元无规共聚聚丙烯树脂、开口爽滑性树脂按照重量比为40：57：3加入共挤设备的第三螺杆中；
步骤2：多层共挤设备加热加压对螺杆中树脂进行熔融塑化，其中，聚丙烯复合粘结层的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/260/265℃；聚丙烯芯层的挤出机加工设定温度依次为180/210/250/260/265/270℃；聚丙烯热封层的挤出机加工设定温度依次为180/210/240/240/245/250℃；
步骤3：对熔融塑化后的各层树脂熔体进行粗滤，再对粗滤过的各层树脂熔体进行精滤；
步骤4：将精滤后的各层树脂熔体从挤出机T型模头流延，模头温度为235℃，流延后在冷却辊上进行冷却形成薄膜，冷却温度25±3℃；
步骤5：对冷却形成的薄膜进行切边并收卷，形成锂电池铝塑包装膜用聚丙烯薄膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述吸水功能母粒的制备方法包括以下步骤：
按一定重量份数比例将聚丙烯粒子、超支化聚酰胺粒子和相容剂加入高速混料机中混合均匀后，再加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒制备成吸水功能母粒，其中，双螺杆挤出机的I～X区加工温度依次为150℃/200℃/210℃/210℃/225℃/230℃/235℃/235℃/240℃/240℃，主螺杆转速500r/min。
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