[发明专利]电池外包装材料

说明书

本发明公开了一种电池外包装材料，属于电池包装技术领域。本发明的电池外包装材料从外向内依次包括基材层、粘合剂层、金属层、密封层；基材层为厚度10μm～50μm的双轴拉伸聚合物膜；金属层为厚度10μm～100μm的金属；密封层为热塑性树脂；粘合剂层按重量份数计，包括聚酯多元醇、梳型共聚物与改性多异氰酸酯固化剂。通过引入以不饱和丙烯酸酯类单体与不饱和聚醚单体共聚制得的梳形共聚物，降低了高性能的聚酯多元醇缩聚合成难度、提高产品的耐水性能和耐高温高湿性能。本发明制得的电池外包装材料具备较高的剥离性能和成型性能，产品成型极限高且长期稳定性好，适用于较苛刻的外部环境，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及电池包装相关技术领域，具体为电池外包装材料。

背景技术

近年来，新能源汽车领域产销呈现出爆发式增长，锂离子动力电池作为新能源汽车主要的零部件之一，其安全性和续航里程正受到越来越多的关注。目前，锂离子动力电池主要采用圆柱形和方形外壳包装，主要材质为铝合金壳或钢壳，重量大且遇到剧烈碰撞容易发生爆炸。

为了解决上述问题，锂离子软包电池应运而生，应用比例正在逐步提高。软包电池包装材料主要是一种金属薄层与高分子膜构成的复合材料，其主要结构组成从外而内，可以分为基材层/粘合剂层/金属层/密封层。粘合剂将基材层和金属层紧密贴合粘接，其性能直接关系到包装材的成型极限、剥离强度等重要性能。现有市场上广泛应用的外层粘合剂主要为二液固化型聚氨酯粘合剂，二液组成分别为主剂和固化剂，主剂主要为聚酯多元醇大分子，该聚酯多元醇通常是有芳香族多元酸和脂肪族多元醇缩合聚合而成。然而面对更高成型极限和剥离强度的产品需求，单纯调控聚酯多元醇结构很难同时满足上述需求，而且缩合聚合本身很难控制，同时引入刚性多元酸和长链脂肪族多元酸会给反应本身和产品的结构带来更大的挑战和难度。考虑到目前锂电池的安全性，包装材的耐高温性能也正在得到重视，聚酯多元醇的酯键在高温高湿环境下易发生水解，会带来外层粘合剂粘接强度下降，进而导致分层和破裂的风险。

因此，现需一种粘合剂层粘接强度高，且具备更高成型极限，同时在高温高湿的环境下也可适用的电池包装材料。

发明内容

为解决现有的技术问题。本发明提供了一种电池外包装材料，从外向内依次包括基材层、粘合剂层、金属层、密封层；

所述基材层为厚度10μm～50μm的双轴拉伸聚合物膜；

所述金属层为厚度10μm～100μm的金属；

所述密封层为热塑性树脂。

优选或可选的，所述基材层为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚酰胺膜中的一种或多种。

优选或可选的，所述粘合剂层按重量份数计，包括～份聚酯多元醇、～份梳型共聚物、～份改性多异氰酸酯固化剂。

优选或可选的，所述聚酯多元醇包含二元羧酸成分，其中二元羧酸含有芳香族二酸，在二元羧酸中占比为60mol％～90mol％。

优选或可选的，所述聚酯多元醇的数均分子量为6000～30000；所述梳形共聚物为分子量1000～6000、由不饱和丙烯酸酯类单体与不饱和聚醚单体共聚得到的共聚产物。

优选或可选的，所述不饱和丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种；所述不饱和聚醚单体包括烯丙基聚乙二醇醚、异丁烯基聚乙二醇醚、异戊烯基聚乙二醇醚、乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚中的一种或多种。

优选或可选的，所述改性多异氰酸酯固化剂为经扩链剂处理后的多异氰酸酯，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种；所述扩链剂为三羟甲基丙烷、甲基戊二醇、二甲基丁二醇、乙二醇、丙三醇(GLY)等中的一种。