本申請涉及電池，特別是涉及一種電池外殼及其制備方法和二次電池。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)化石燃料的規(guī)模使用導(dǎo)致資源短缺和環(huán)境污染等問題日益加重，加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和開發(fā)清潔可再生新能源具有重要意義。其中，鋰離子電池因其能量密度高、循環(huán)壽命長、倍率性能好和造價成本低等優(yōu)點(diǎn)，在3c產(chǎn)品、儲能系統(tǒng)和動力電池領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

2、在傳統(tǒng)的鋰離子電池中，電芯殼體大多采用具有導(dǎo)電性、容易帶電的金屬鋁殼。為保證電池的使用安全性，通常需要對電芯外表面進(jìn)行絕緣防護(hù)處理。目前，鋰離子電池普遍在金屬鋁殼上貼覆一層藍(lán)膜作為防護(hù)膜，以起到絕緣防護(hù)和磨損防護(hù)的作用。但是，藍(lán)膜具有熱導(dǎo)率低、不耐高溫和可燃等缺陷，嚴(yán)重限制了電池的散熱性能和高溫防護(hù)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種電池外殼及其制備方法和二次電池，以解決藍(lán)膜的熱導(dǎo)率低，嚴(yán)重阻礙了鋰離子電池的散熱的問題。

2、本申請的上述目的是通過如下技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的：

3、本申請第一方面，提供一種電池外殼，包括殼體以及覆蓋于所述殼體之上的導(dǎo)熱絕緣涂層；

4、所述導(dǎo)熱絕緣涂層包括如下重量份的原料：

5、水性環(huán)氧樹脂40份~60份、

6、固化劑10份~30份、

7、改性填料5.1份~20.5份、

8、流平劑0.2份~2份、以及

9、阻燃劑2份~6份；

10、所述改性填料包括導(dǎo)熱填料以及負(fù)載于所述導(dǎo)熱填料之上的硅烷偶聯(lián)劑；

11、所述導(dǎo)熱填料和所述硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為（5~20）：（0.1~0.5）。

12、在其中一個實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱填料包括氮化鋁、氮化硼、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈹以及氧化硅中的一種或幾種。

13、在其中一個實(shí)施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-（異丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

14、在其中一個實(shí)施例中，所述水性環(huán)氧樹脂包括雙酚a型環(huán)氧樹脂、四溴雙酚a型環(huán)氧樹脂、氟化環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂以及縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。

15、在其中一個實(shí)施例中，所述固化劑包括胺類固化劑、酸酐類固化劑、咪唑類固化劑以及酰肼類固化劑中的一種或幾種。

16、在其中一個實(shí)施例中，所述流平劑包括聚乙二醇、聚乙烯亞胺、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚丙烯酸含氟酯中的一種或多種。

17、在其中一個實(shí)施例中，所述阻燃劑包括二氧化硅、滑石粉、氫氧化鋁、磷酸銨以及四溴雙酚a雙（二溴丙基）醚中的一種或多種。

18、在其中一個實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱絕緣涂層還包括0.1份~1份顏料，所述顏料包括氧化鐵紅、氧化鐵藍(lán)、酞青藍(lán)、酞青綠、鉬鉻紅以及鉻黃中的一種或幾種。

19、在其中一個實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱絕緣涂層的厚度為100μm~300μm；

20、所述殼體面向所述導(dǎo)熱絕緣涂層的一側(cè)設(shè)有多個凹槽，所述凹槽的深度小于所述殼體的厚度，所述凹槽的深度小于所述導(dǎo)熱絕緣涂層的厚度。

21、在其中一個實(shí)施例中，所述凹槽的深度為所述殼體的厚度的2%~30%。

22、本申請第二方面，提供一種如上所述的電池外殼的制備方法，包括以下步驟：

23、提供含有水性環(huán)氧樹脂、固化劑、改性填料、流平劑、阻燃劑以及顏料的水性涂料；

24、將所述水性涂料覆蓋于殼體之上，形成液膜；

25、于80℃~160℃下固化處理2h~4h，使所述液膜固化形成導(dǎo)熱絕緣涂層。

26、在其中一個實(shí)施例中，所述水性涂料的制備方法包括以下步驟：

27、將所述改性填料均勻分散于所述水性環(huán)氧樹脂中，得到膠液；

28、混合所述膠液、所述固化劑、所述流平劑、所述阻燃劑、所述顏料以及所述水，得到所述水性涂料；

29、其中，所述改性填料的制備方法包括以下步驟：

30、混合所述導(dǎo)熱填料、所述硅烷偶聯(lián)劑和溶劑，于60℃~80℃下改性反應(yīng)4h~6h，以使所述硅烷偶聯(lián)劑負(fù)載于所述導(dǎo)熱填料之上，得到混合物；

31、將所述混合物進(jìn)行純化處理、研磨處理和篩分處理，得到所述改性填料。

32、在其中一個實(shí)施例中，在將所述水性涂料覆蓋于殼體之上的步驟之前，還包括以下步驟：

33、通過壓制成型法，在所述殼體面向所述導(dǎo)熱絕緣涂層的一側(cè)形成多個凹槽。

34、本申請第三方面，提供一種二次電池，包括如上所述的電池外殼，或者包括采用如上所述的電池外殼的制備方法制得的電池外殼。

35、本申請至少具有以下有益效果：

36、本申請采用電阻率高、介電損耗低、機(jī)械性能優(yōu)異、化學(xué)穩(wěn)定性好以及耐高溫的水性環(huán)氧樹脂為基體，使得導(dǎo)熱絕緣涂層具備良好的絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性能；采用絕緣性高和導(dǎo)熱性高的導(dǎo)熱填料，并在其表面負(fù)載硅烷偶聯(lián)劑，使其可以均勻分散于導(dǎo)熱絕緣涂層之中，并構(gòu)筑形成穩(wěn)定完善的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)和絕緣網(wǎng)絡(luò)，使得導(dǎo)熱絕緣涂層具備優(yōu)異的絕緣耐高壓性能和導(dǎo)熱性能；固化劑用于使水洗環(huán)氧樹脂固化，阻燃劑用于提升阻燃效果，流平劑用于形成平整均勻、沒有氣泡的涂層。將特定配比的水性環(huán)氧樹脂、固化劑、改性填料等原料制成導(dǎo)熱絕緣涂層，并將導(dǎo)熱絕緣涂層覆蓋于殼體之上，能夠有效地提升電池外殼的絕緣性能、散熱性能和高溫防護(hù)性能，從而提高電池的使用安全性并降低電池的熱管理能耗。此外，本申請?zhí)峁┑碾姵赝鈿さ纳a(chǎn)工藝簡單、無環(huán)境污染、制備成本低，非常適合批量生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種電池外殼，其特征在于，包括殼體以及覆蓋于所述殼體之上的導(dǎo)熱絕緣涂層；

2.如權(quán)利要求1所述的電池外殼，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料包括氮化鋁、氮化硼、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈹以及氧化硅中的一種或幾種。

3.如權(quán)利要求1所述的電池外殼，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-（異丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的電池外殼，其特征在于，滿足以下條件中的一個或幾個：

5.如權(quán)利要求4所述的電池外殼，其特征在于，所述導(dǎo)熱絕緣涂層的厚度為100μm~300μm；

6.如權(quán)利要求5所述的電池外殼，其特征在于，所述凹槽的深度為所述殼體的厚度的2%~30%。

7.一種如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的電池外殼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的電池外殼的制備方法，其特征在于，所述改性填料的制備方法包括以下步驟：

9.如權(quán)利要求7所述的電池外殼的制備方法，其特征在于，在將所述水性涂料覆蓋于殼體之上的步驟之前，還包括以下步驟：

10.一種二次電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的電池外殼，或者包括采用如權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的電池外殼的制備方法制得的電池外殼。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池外殼及其制備方法和二次電池。所述電池外殼包括殼體以及覆蓋于所述殼體之上的導(dǎo)熱絕緣涂層；所述導(dǎo)熱絕緣涂層包括如下重量份的原料：水性環(huán)氧樹脂40份~60份、固化劑10份~30份、改性填料5.1份~20.5份、流平劑0.2份~2份以及阻燃劑2份~6份；所述改性填料包括導(dǎo)熱填料以及負(fù)載于所述導(dǎo)熱填料之上的硅烷偶聯(lián)劑；所述導(dǎo)熱填料和所述硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為（5~20）：（0.1~0.5）。本申請在殼體上覆蓋一層導(dǎo)熱絕緣涂層，能夠有效地提升電池外殼的絕緣性能、散熱性能和高溫防護(hù)性能，從而提高電池的使用安全性并降低電池的熱管理能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：林會舉,楊子祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江晶科儲能有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17