本发明专利技术涉及一种高强度可排气密封层及基于其的锂离子电池软包装材料，它包括第一密封层、第三密封层和第二密封层，第一密封层为以第一聚烯烃弹性体为分散相、第一聚丙烯树脂为连续相的海岛结构，第一聚丙烯树脂和所述第一聚烯烃弹性体的质量分数分别为88~99.5%和0.5~12%；第三密封层包含熔点为130~170℃、熔体流动速率为1~10g/10min的第二聚丙烯树脂和熔点为110~140℃、熔体流动速率为10~30g/10min的第三聚丙烯树脂；第二密封层由聚烯烃制成，其熔体流动速率小于第一密封层的熔体流动速率且小于第三密封层的熔体流动速率，其熔点大于第一密封层的熔点和第三密封层的熔点。这样不会因为内压的上升而发生破裂，防止了电解液向外流出；并具有较高的热封强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池包装材料领域，涉及一种密封层，具体涉及一种高强度可排气密封层及基于其的锂离子电池软包装材料。
技术介绍
近年来随着便携式电子移动通信和娱乐设备的快速发展，新能源电动汽车以及混合动力汽车的产业带动，全球范围内新兴功能性无人机市场的异军突起，给锂离子电池用软包装材料行业带来了前所未有的发展机遇，但也面临的锂离子电池具备小型化、薄轻化的功能性特点的同时，又具有一定的实用性和安全性。日本昭和电工和大日本印刷株式会社两家公司分别采用干式层压法和热层压法制备了新一代的锂离子电池用软包装材料，以满足其功能性的特点。例如公开号为CN104916791A和CN102969463A的中国专利技术专利指出：锂离子电池用软包装材料是基材层/粘结剂层/金属层/粘结剂层/密封层层叠体复合材料，保证锂离子电池的密封性同时，对内部的电解液具有一定的耐腐蚀性绝缘性。当锂离子电池内部压力升高导致电池爆裂时，因为其密封层含有低熔点高流动性树脂成分在一定的温度下优先熔融，在密封层或粘结层区域产生临时性界面剥离，将气体排除后又迅速热熔接而封闭锂离子电池的内部空间，但也可能造成密封层与金属层的不愈合性剥离，产生的层间剥离迫使电解液进入，引起密封层开裂而破坏锂离子电池的完整性。该包装材料的不同熔体流动速率的混合影响了熔体间的层间流动，容易出现聚合物高分子量部分的聚集，产生局部结晶，宏观表现为薄膜不可接受的晶点，在锂离子电池用软包装材料进行冷冲压成型时，容易产生针孔性破坏，不能确保该包装材料的完整性。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高强度可排气密封层。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高强度可排气密封层，它包括第一密封层、第三密封层以及设置于所述第一密封层和所述第三密封层之间的第二密封层，所述第一密封层为以第一聚烯烃弹性体为分散相、第一聚丙烯树脂为连续相的海岛结构，所述第一聚丙烯树脂和所述第一聚烯烃弹性体的质量分数分别为88～99.5％和0.5～12％；所述第三密封层包含熔点为130～170℃、熔体流动速率为1g/10min～10g/10min的第二聚丙烯树脂和熔点为110～140℃、熔体流动速率为10g/10min～30g/10min的第三聚丙烯树脂，其质量分数分别为50～80％和20～50％；所述第二密封层由聚烯烃制成，其熔体流动速率小于所述第一密封层的熔体流动速率且小于所述第三密封层的熔体流动速率，其熔点大于所述第一密封层的熔点和所述第三密封层的熔点。优化地，所述第一聚烯烃弹性体为采用茂金属催化剂制备的丙烯与乙烯或α-烯烃的无规共聚物，所述第一聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。进一步地，所述第一聚烯烃弹性体的粒径为0.5～10μm。优化地，所述第三密封层包含以下质量分数的组分：第二聚丙烯树脂49～70％；第三聚丙烯树脂20～49％；第二聚烯烃弹性体1～20％。进一步地，所述第三密封层中还含有浓度为800～2000ppm的爽滑剂，它为选自脂肪酸树脂、液体石蜡、脂肪酸酰胺树脂和有机硅氧烷中的一种或多种的混合物。优化地，它的厚度为30～100μm，所述第一密封层的厚度为2～25μm，所述第二密封层的厚度为5～50μm，所述第三密封层的厚度为2～25μm。优化地，所述第二密封层为选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或多种组成的共混聚合物。本专利技术的又一目的在于提供一种锂离子电池软包装材料，它包括依次层叠设置的层叠体、内侧粘结基层以及上述的高强度可排气密封层。优化地，所述内侧粘结基层是将含有羧基的改性聚烯烃树脂与多官能团异氰酸酯化合物进行固化反应得到；所述含有羧基的改性聚烯烃树脂为将不饱和羧酸、酸酐或不饱和羧酸酯接枝到聚烯烃树脂上改性而成，或者由烯烃单体与不饱和羧酸、酸酐或不饱和羧酸酯共聚合而成。优化地，所述层叠体包括依次层叠设置的外侧基材层、外侧粘结层和铝箔层，所述铝箔层中与所述内侧粘结基层相接触的一侧采用铬酸盐进行处理。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术高强度可排气密封层，通过使用特定的第一密封层、第三密封层和第二密封层，当锂电池的使用温度增加，第三聚丙烯树脂先熔融流动起来，这样第三密封层之间或第三密封层和第二密封层之前产生剥离间隙及时排除锂电池内部的气体，随后又能重新粘合在一起，确保了锂电池的完整性，不会因为内压的上升而发生破裂，防止了电解液向外流出；并具有较高的热封强度。附图说明附图1为本专利技术锂离子电池软包装材料的结构示意图；其中，1、层叠体；11、外侧基材层；12、外侧粘结层；13、铝箔层；2、内侧粘结基层；3、密封层；31、第一密封层；32、第二密封层；33、三密封层。具体实施方式如图1所示，本专利技术高强度可排气密封层3，它包括第一密封层31、第三密封层33以及设置于第一密封层31和第三密封层33之间的第二密封层32，第一密封层31为以第一聚烯烃弹性体为分散相、第一聚丙烯树脂为连续相的海岛结构，所述第一聚丙烯树脂和所述第一聚烯烃弹性体的质量分数分别为88～99.5％和0.5～12％。将第一聚烯烃弹性体与第一聚丙烯树脂熔融共混形成第一密封层31，第一聚烯烃弹性体的加入有利于材料的耐低温冲击性能，防止锂电池软包装材料经冷压成型在转角弯曲位置产生破裂或针孔性破坏；作为结晶度较低的第一聚烯烃弹性体，通过控制其添加量，能够抑制第一聚丙烯树脂在冲压成型时结晶区链段与非结晶区链段产生的微裂纹，进而引起折光指数的不同，宏观表现为应力发白现象，耐曲折性差；而且该比例的混合可以有效的抑制冷冲压成型时，因机械剪切力的增大，第一密封层31与铝箔层13的剥离，同时提高第一密封层31对内侧粘结剂层2的表面润湿性，进一步提高粘合强度，减少成膜过程中的各向异性，提高成膜性；第一密封层31的熔体流动速率保持在相对高的范围内，使材料具有较好的冷冲压成型性。当含量小于0.5wt％，第一聚烯烃弹性体和第一聚丙烯树脂的界面产生空隙，不具有增韧作用；当含量大于12wt％，会导致分散相粒径过大，第一密封层31的海岛结构转变为二者的共连续相结构，相容性降低，从而影响其力学强度。第一聚烯烃弹性体在第一密封层31中的含量优选为1～6wt％。优化地，所述第一聚烯烃弹性体为采用茂金属催化剂制备的丙烯与乙烯或α-烯烃(如1-丁烯、1-辛烯、1-己烯等)的无规共聚物，如半结晶性的丙烯-乙烯共聚弹性体，由于乙烯的共聚，破坏了等规聚丙烯的晶格，使得无定型态的乙烯-丙烯链段被分散均匀的等规聚丙烯晶体链接在一起，形成物理交联点，赋予其一定的弹性。聚烯烃弹性体因其特定的结构，与聚丙烯由较好的相容性，通过添加不同含量的聚烯烃弹性体与聚丙烯树脂共混改性，提高其韧性和耐撕裂强度。所述第一聚丙烯树脂可以为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯(乙烯-丙烯二元无规共聚聚丙烯、乙烯-丙烯-丁烯三元无规共聚聚丙烯)；第一密封层可根据在不影响同粘接剂粘合的实际情况下，由其中一种或多种聚丙烯树脂的混合物构成，考虑到第一密封层靠近内侧粘结剂层，热封时具有较高的熔体流动速率，故优选使用无规共聚聚丙烯树脂作为第一密封层的主体树脂。根据第一聚烯烃弹性体、第一聚丙烯树脂的熔体流动速率、共混比例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度可排气密封层，它包括第一密封层（31）、第三密封层（33）以及设置于所述第一密封层（31）和所述第三密封层（33）之间的第二密封层（32），其特征在于：所述第一密封层（31）为以第一聚烯烃弹性体为分散相、第一聚丙烯树脂为连续相的海岛结构，所述第一聚丙烯树脂和所述第一聚烯烃弹性体的质量分数分别为88~99.5%和0.5~12%；所述第三密封层（33）包含熔点为130~170℃、熔体流动速率为1~10g/10min的第二聚丙烯树脂和熔点为110~140℃、熔体流动速率为10~30g/10min的第三聚丙烯树脂，其质量分数分别为50~80%和20~50%；所述第二密封层（32）由聚烯烃制成，其熔体流动速率小于所述第一密封层（31）的熔体流动速率且小于所述第三密封层（33）的熔体流动速率，其熔点大于所述第一密封层（31）的熔点和所述第三密封层（33）的熔点。
【技术特征摘要】
1.一种高强度可排气密封层，它包括第一密封层（31）、第三密封层（33）以及设置于所述第一密封层（31）和所述第三密封层（33）之间的第二密封层（32），其特征在于：所述第一密封层（31）为以第一聚烯烃弹性体为分散相、第一聚丙烯树脂为连续相的海岛结构，所述第一聚丙烯树脂和所述第一聚烯烃弹性体的质量分数分别为88~99.5%和0.5~12%；所述第三密封层（33）包含熔点为130~170℃、熔体流动速率为1~10g/10min的第二聚丙烯树脂和熔点为110~140℃、熔体流动速率为10~30g/10min的第三聚丙烯树脂，其质量分数分别为50~80%和20~50%；所述第二密封层（32）由聚烯烃制成，其熔体流动速率小于所述第一密封层（31）的熔体流动速率且小于所述第三密封层（33）的熔体流动速率，其熔点大于所述第一密封层（31）的熔点和所述第三密封层（33）的熔点。2.根据权利要求1所述的高强度可排气密封层，其特征在于：所述第一聚烯烃弹性体为采用茂金属催化剂制备的丙烯与乙烯或α-烯烃的无规共聚物，所述第一聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯。3.根据权利要求2所述的高强度可排气密封层，其特征在于：所述第一聚烯烃弹性体的粒径为0.5~10μm。4.根据权利要求1所述的高强度可排气密封层，其特征在于，所述第三密封层（33）包含以下质量分数的组分：第二聚丙烯树脂 49~70%；第三聚丙烯树脂 20~49%；第二聚烯烃弹性体...
【专利技术属性】
技术研发人员：林建华，余小玉，宋阳，
申请(专利权)人：苏州福斯特光伏材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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