一种电池外壳封装材料及其制备方法和其制备的电池外壳的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电池外壳材料领域，具体涉及一种电池外壳封装材料及其制备方法和 其制备的电池外壳。
【背景技术】
[0002] 充电电池的使用日益深入到每个人的生活中，每个人都离不开各种数码产品，而 绝大多数数码产品都离不开充电电池，如移动电话、数码相机、摄像机以及便携式照明设备 等。此外，随着科技的发展，充电电池的使用范围愈加广泛，如电动汽车等新科技产品也离 不开充电电池。目前，电池更加经常地需要露天使用，为各种室外作业提供能量。因此，电 池对于不同温度条件下的适应性能力成为其竞争力的核心内容之一；除了对于电池正负极 材料的改进之外，对这些材料的保护外壳也有越来越高的要求。如果电池的外壳不过关，会 严重影响电池的使用：如温度过高时，电池本身工作大量产热，很容易发生自爆现象，威胁 工作人员的安全；如果温度过低，电池内部的电解液凝固，也阻止了电池的正常工作。因此， 保温性能良好，阻燃、绝缘且抗腐蚀，耐磨耐用的电池外壳是目前市场亟需的产品。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种具有保温、阻燃、绝缘、耐酸和抗腐蚀的特点，耐磨损， 使用寿命长，可以保证高温和低温环境下电池的正常工作，不发生漏电和漏液现象的电池 外壳封装材料及其制备方法和其制备的电池外壳。
[0004] 第一方面，本发明提供一种电池外壳封装材料，包括碳材料、防老剂、阻燃剂、交联 剂、柔软剂、有机硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚苯醚。
[0005] 优选地，所述外壳封装材料按重量份数包括如下组分：
[0006]
[0007] 其中，碳材料可以是8重量份、8. 5重量份、9重量份、9. 5重量份、10重量份、10. 5 重量份、11重量份、11. 5重量份、12重量份、12. 5重量份、13重量份、13. 5重量份、14重量 份、14. 5重量份或15重量份；防老剂可以是10重量份、10. 5重量份、11重量份、11. 5重量 份、12重量份、12. 5重量份、13重量份、13. 5重量份或14重量份；阻燃剂可以是15重量份、 16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24 重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份或30重量份；交联剂可以是 50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58 重量份、59重量份、60重量份、61重量份、62重量份、63重量份、64重量份或65重量份；有 机硅烷可以是0. 55重量份、0. 6重量份、0. 65重量份、0. 7重量份、0. 75重量份、0. 8重量份、 0. 85重量份、0. 9重量份、0. 95重量份、1重量份、1. 05重量份、I. 1重量份、1. 15重量份、1. 2 重量份、1. 25重量份、1. 3重量份、1. 35重量份、1. 4重量份、1. 45重量份、1. 5重量份、1. 55 重量份、1. 6重量份、1. 65重量份、1. 7重量份、1. 75重量份或1. 8重量份；乙稀-醋酸乙稀 共聚物可以是0. 04重量份、0. 05重量份、0. 1重量份、0. 15重量份、0. 2重量份、0. 25重量 份、〇. 3重量份、0. 35重量份、0. 4重量份、0. 45重量份、0. 5重量份、0. 55重量份、0. 56重量 份或0. 57重量份；聚苯醚可以是1. 5重量份、1. 6重量份、1. 7重量份、1. 8重量份、1. 9重量 份、2重量份、2. 1重量份、2. 2重量份、2. 3重量份、2. 4重量份、2. 5重量份、2. 6重量份、2. 7 重量份或2. 8重量份；聚苯乙稀可以是22重量份、22. 2重量份、22. 4重量份、22. 6重量份、 22. 8重量份、23重量份、23. 2重量份、23. 4重量份、23. 6重量份、23. 8重量份或24重量份； 聚丙稀腈可以是1. 5重量份、1. 55重量份、1. 6重量份、1. 65重量份、1. 7重量份、1. 75重量 份、1. 8重量份、1. 85重量份、1. 9重量份、1. 95重量份、2重量份、2. 05重量份、2. 1重量份、 2. 15重量份、2. 2重量份、2. 25重量份或2. 3重量份。
[0008] 优选地，所述碳材料为炭黑、天然石墨、石墨球、石墨稀或碳纤维中的一种或至少 两种的混合物，例如可以是炭黑，天然石墨，石墨球和石墨烯的混合物，碳纤维和炭黑的混 合物，天然石墨、石墨球和石墨烯的混合物，或者炭黑、天然石墨、石墨球和石墨烯的混合 物。
[0009]优选地，所述防老剂为防老剂RD、防老剂4020、防老剂DNP、防老剂MB或防老剂 4010NA中的一种或至少两种的混合物，例如可以是防老剂RD，防老剂4020,防老剂DNP和 防老剂MB的混合物，防老剂RD、防老剂DNP和防老剂MB的混合物，或者防老剂RD、防老剂 4020、防老剂DNP和防老剂40IONA的混合物。
[0010] 优选地，所述阻燃剂为溴系阻燃剂、氮系阻燃剂或含磷阻燃剂中的一种或至少两 种的混合物，例如可以是溴系阻燃剂，溴系阻燃剂和氮系阻燃剂的混合物，氮系阻燃剂和含 磷阻燃剂的混合物，或者溴系阻燃剂、溴系阻燃剂和氮系阻燃剂的混合物；更优选为聚磷酸 铵。
[0011] 优选地，所述柔软剂为聚酰亚胺、聚芳酰胺纤维或聚酯纤维中的一种或至少两种 的混合物或其复合材料，例如可以是聚酰亚胺，聚芳酰胺纤维和聚酯纤维的混合物，或者聚 酯薄膜聚酯纤维复合材料。这些材料的柔软性好，不易脆裂，且层间不裂层，尤其在高温和 /或受潮的情况下，力学性能和机械强度高，十分耐用；在各种电器、电机工作时，常会大量 产热；或者在低温、潮湿或受压等环境中使用时，本发明的电池外壳封装都能保证电池的正 常工作。
[0012] 优选地，所述有机硅烷为经基硅烷和/或经基齒硅烷，进一步优选为烷基硅烷和/ 或烷基氯硅烷，更优选为Cl~C3烷基硅烷和/或Cl~C3烷基氯硅烷，特别优选为四甲 基硅烷、四乙基硅烷、一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷中的一种或至少 两种的混合物，例如可以是四甲基硅烷，四乙基硅烷和一甲基三氯硅烷的混合物，四甲基硅 烷、四乙基硅烷和一甲基三氯硅烷的混合物，或一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷和三甲基 一氯硅烷的混合物。
[0013] 优选地，所述碳材料的粒径为50~80ym例如可以是50ym、51ym、52ym、53ym、 54um、55um、56um、57um、58um、59um、60um、61um、62um、63um、64um、65um、 66um、67um、68um、69um、70um、71um、72um、73um、74um、75um、76um、77um、 78]im>79]im^c80]im〇
[0014] 优选地，所述有机娃焼的粒径为IOOnm~30um，例如可以是100nm、200nm、 300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、Ium、5um、10um、15um、20um、25um或 30um〇
[0015] 优选地，所述乙稀-醋酸乙稀共聚物的粒径为10~100nm，例如可以是10nm、 15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、 90nm、95nm或IOOnm0
[0016] 优选地，所述聚苯醚的粒径为2~10um，例如可以是2um、2. 5um、3um、3. 5um、 4um、4. 5um、5um、5. 5um、6um、6. 5um、7um、7. 5um、8um、8. 5um、9um、9. 5um$ 10 u m〇
[0017] 优选地，所述聚苯乙稀的粒径为5~10um，例如可以是5um、5. 5um、6um、 6. 5um、7um、7. 5um、8um、8. 5um、9um、9. 5um$ 10um。
[0018] 优选地，所述聚丙稀腈的粒径为5nm~5ym，例如可以是5nm、10nm、20nm、40nm、 80nm、100nm、200nm、400nm、800nm、lum、L5iim、2iim、2.5iim、3iim、3.5iim、4iim、4.5iim 或 5ym〇
[0019] 优选地，所述外壳封装材料还包括多孔硅。
[0020] 优选地，所述外壳封装材料还包括抗氧剂、润滑剂、增塑剂或填料中的一种或至少 两种的混合物，例如可以是抗氧剂，润滑剂和增塑剂的混合物，润滑剂、增塑剂和填料的混 合物，或抗氧剂、润滑剂、增塑剂和填料的混合物。
[0021] 第二方面，本发明提供如第一方面所述的电池外壳封装材料的制备方法，所述方 法包括将各组分按所述重量份进行配制，然后经挤出机挤出，得到电池外壳封装材料的步 骤。
[0022] 优选地，所述方法包括螺杆进料加热、螺杆压缩加热、螺杆计量加热、机头夹加热、 机头体加热和口模加热的步骤。
[0023] 优选地，所述进料加热的温度为300~400°C(例如可以是300°C、310°C、320°C、 330°C、340°C、350°C、360°C、370°C、380°C、390°C或 400°C)，加热 2 ~3h(例如可以是 2h、 2.lh、2. 2h、2. 3h、2. 4h、2. 5h、2. 6h、2. 7h、2. 8h、2. 9h或 3h)。
[0024] 优选地，所述螺杆压缩加热的温度为600~650°C(例如可以是600°C、605°C、 610。(：、615。(：、620。(：、625。(：、630。(：、635。(：、640。(：、645。(：或 650。(：），加热0.2~0.511(例如 可以是 0? 2h、0. 22h、0. 24h、0. 26h、0. 28h、0. 3h、0. 32h、0. 34h、0. 36h、0. 38h、0. 4h、0. 42h、 0? 44h、0. 46h、0. 48h或 0?5h)。
[0025] 优选地，所述螺杆计量加热的温度为120~150°C(例如可以是120°C、122°C、 125cC、127cC、130cC、132cC、135cC、137cC、140cC、142cC、145cC、147cC或 150cC)，加热 0? 8 ~I. 3h(例如