本發(fā)明涉及電池封裝材料，具體涉及一種電池封裝材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，鋰離子電池作為一種重要的儲(chǔ)能設(shè)備，在消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。電池的封裝材料對(duì)于電池的性能、安全性和使用壽命起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的鋰離子電池封裝主要采用鋁塑膜封裝以及鋁合金、不銹鋼等硬殼封裝材料。鋁塑膜封裝具有重量輕、可彎折等優(yōu)點(diǎn)，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品電池中應(yīng)用廣泛。然而，鋁塑膜在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，尤其是在高溫、高濕度等極端環(huán)境條件下，其封裝可靠性存在一定問(wèn)題，如可能出現(xiàn)氣體滲透、水汽侵入等情況，影響電池的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，鋁塑膜對(duì)電池成組技術(shù)的依賴性較強(qiáng)，增加了電池成組的復(fù)雜性和成本。鋁合金、不銹鋼等硬殼封裝材料雖然具有較高的強(qiáng)度和良好的防護(hù)性能，但存在重量大的明顯弊端，這在對(duì)重量較為敏感的應(yīng)用場(chǎng)景，如電動(dòng)汽車領(lǐng)域，會(huì)增加車輛的能耗，降低續(xù)航里程。此外，硬殼封裝在電池內(nèi)部會(huì)占據(jù)一定空間，不利于電池能量密度的進(jìn)一步提升。
2、為了滿足市場(chǎng)對(duì)高性能、高安全性鋰離子電池的需求，克服傳統(tǒng)封裝材料的缺點(diǎn)，研發(fā)一種新型的封裝材料迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種電池封裝材料及其制備方法，能夠克服傳統(tǒng)的鋁塑膜封裝或鋁合金、不銹鋼等電池封裝材料存在的缺陷。
2、為達(dá)到以上目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種電池封裝材料，由以下原料制備而成，按照質(zhì)量份計(jì)，所述原料包括：?jiǎn)误w5-40份、引發(fā)劑5-40份、阻燃劑0.01-5份、聚合物材料0.1-10份、溶劑50-100份。
3、優(yōu)選的，所述單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、肉桂酸乙烯酯、環(huán)氧乙烷、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、異氰酸酯、多元醇、己二酸、己二胺、均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚中的一種或多種。
4、優(yōu)選的，所述聚合物材料選自聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、硅橡膠、熱塑性聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的一種或多種。
5、優(yōu)選的，所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過(guò)氧化二苯甲酰、水溶性偶氮引發(fā)劑v50、過(guò)氧化十二酰、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、三氟化硼、三氯化鋁、正丁基鋰、氨基鈉、2-羥基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、二苯甲酮和硫雜蒽酮類中的一種或多種。
6、優(yōu)選的，所述阻燃劑選自十溴二苯乙烷、四溴雙酚a、八溴醚、磷酸三苯酯、紅磷、間苯二酚雙（二苯磷酸酯）、三聚氰胺、雙氰胺、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯和磷酸三丁酯中的一種或多種。
7、優(yōu)選的，所述溶劑選自甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、己烷和庚烷中的一種或多種。
8、第二方面，本發(fā)明還提供了一種電池封裝材料的制備方法，包括以下步驟：
9、s1：將單體、引發(fā)劑、阻燃劑、聚合物材料、溶劑混合形成前驅(qū)體漿料溶液；
10、s2：將裸電芯放置于模具中，將所述前驅(qū)體漿料溶液注入模具中，通過(guò)原位聚合在所述裸電芯表面生成電池封裝材料。
11、優(yōu)選的，所述原位聚合的條件包括：加熱時(shí)間為45℃~110℃，和/或壓力為10~600mpa，和/或聚合時(shí)間為5~48h。
12、優(yōu)選的，將單體、引發(fā)劑、阻燃劑、聚合物材料、溶劑混合攪拌均勻，在加熱的條件下高速攪拌形成前驅(qū)體漿料溶液。
13、優(yōu)選的，s1中的加熱溫度為45℃~80℃；和/或轉(zhuǎn)速為100~5000r/min，和/或攪拌時(shí)間為1~24h。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明將單體材料、引發(fā)劑、阻燃劑、聚合物材料、溶劑均勻混合成一種前驅(qū)體漿料溶液，將裸電芯放置于前驅(qū)體漿料溶液中，前驅(qū)體漿料溶液會(huì)在裸電芯表面原位聚合生成一層一定厚度的聚合物封裝材料。該聚合物封裝材料能夠與裸電芯表面結(jié)合緊密，提高電池的能量密度，并且在遭受碰撞擠壓等外力條件下，裸電芯能保持位置不變，不會(huì)與封裝材料之間發(fā)生錯(cuò)位。同時(shí)這種原位聚合生成的聚合物封裝材料能根據(jù)使用環(huán)境和裸電芯的尺寸形狀大小的要求進(jìn)行匹配，滿足多種環(huán)境和尺寸等不同要求封裝材料的需求。與此同時(shí)，這種聚合物封裝材料作為一種柔性材料，能彎曲、折疊、擠壓、變形等，可以作為一種柔性電池封裝材料。此外，阻燃添加劑的加入使得聚合物封裝材料的安全性能得到提升，進(jìn)而提升了電池的熱安全性能。本發(fā)明采用上述原料制備而成的聚合物電池封裝材料在鋰離子電池、鈉離子電池、鋅離子電池、鎂電池等多種領(lǐng)域具有廣闊的前景。
1.一種電池封裝材料，其特征在于，由以下原料制備而成，按照質(zhì)量份計(jì)，所述原料包括：?jiǎn)误w5-40份、引發(fā)劑5-40份、阻燃劑0.01-5份、聚合物材料0.1-10份、溶劑50-100份。
2.如權(quán)利要求1所述的電池封裝材料，其特征在于，所述單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、肉桂酸乙烯酯、環(huán)氧乙烷、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、異氰酸酯、多元醇、己二酸、己二胺、均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的電池封裝材料，其特征在于，所述聚合物材料選自聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、硅橡膠、熱塑性聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的電池封裝材料，其特征在于，所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過(guò)氧化二苯甲酰、水溶性偶氮引發(fā)劑v50、過(guò)氧化十二酰、過(guò)氧化氫、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、三氟化硼、三氯化鋁、正丁基鋰、氨基鈉、2-羥基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、二苯甲酮和硫雜蒽酮類中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的電池封裝材料，其特征在于，所述阻燃劑選自十溴二苯乙烷、四溴雙酚a、八溴醚、磷酸三苯酯、紅磷、間苯二酚雙（二苯磷酸酯）、三聚氰胺、雙氰胺、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯和磷酸三丁酯中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的電池封裝材料，其特征在于，所述溶劑選自甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、己烷和庚烷中的一種或多種。
7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電池封裝材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述原位聚合的條件包括：加熱時(shí)間為45℃~110℃，和/或聚合壓力為10~600mpa，和/或聚合時(shí)間為5~48h。
9.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，s1的具體步驟包括：將單體、引發(fā)劑、阻燃劑、聚合物材料、溶劑混合攪拌均勻，在加熱的條件下高速攪拌形成前驅(qū)體漿料溶液。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，s1中的加熱溫度為45℃~80℃；和/或轉(zhuǎn)速為100~5000r/min；和/或攪拌時(shí)間為1~24h。