[發(fā)明專利]一種高硬度的耐磨電池外殼及其生產(chǎn)工藝

在審

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111019420A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 王振偉;朱保紅
• 申請（專利權）人: 安徽強旭塑業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02;C09D4/06;C09D7/61;C09D5/08;C08G18/58;C08G18/54;C08G18/46;C08G18/66;C08G18/34;C08G18/32;H01M2/02
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發(fā)明公開了一種高硬度的耐磨電池外殼及其生產(chǎn)工藝，電池外殼包括電池殼體、電池殼底和電池殼蓋，所述電池殼體里層為金屬板材，金屬板材外側涂覆有高硬度耐磨涂層，高硬度耐磨涂層由高硬度耐磨涂料成膜制成，本發(fā)明通過將金屬板材進行軋制、模具成型、焊接等生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有電池殼厚度太厚、質(zhì)量較重的問題，通過在金屬板材表面涂布高硬度耐磨涂料，解決現(xiàn)有電池殼硬度較低、不耐磨的問題，通過對聚氨酯樹脂進行改性，提升涂料成膜硬度和耐磨性。

技術領域

本發(fā)明涉及電池外殼技術領域，具體涉及一種高硬度的耐磨電池外殼及其生產(chǎn)工藝。

背景技術

近年來，為了解決空氣污染以及全球變暖問題，新能源汽車快速發(fā)展，新能源汽車的動力由動力電池系統(tǒng)提供，是新能源汽車中成本占比最高的部件，決定了新能源汽車的市場定價，電池外殼作為保護電池電極和電解液的重要部件，也是動力電池系統(tǒng)的重要組成部分。

目前市場上的新能源汽車電池殼大部分是通過沖壓拉伸和熱擠壓的鋁電池殼，由于這種生產(chǎn)方式的局限以及電池殼鋁材自身性能的缺陷，現(xiàn)有電池殼厚度太厚，質(zhì)量較重，并且在日常使用中電池外殼的磨損成為電池損耗的重要原因，在電池外殼表面涂布高分子樹脂涂層是解決電池外殼耐磨度，以及提升各種物理性能和化學性能的重要途徑，聚氨酯樹脂作為一種具有高強度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學等領域廣泛應用，但是單組分水性聚氨酯涂料分子內(nèi)交聯(lián)程度不高，會導致涂膜硬度低，且耐腐蝕性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高硬度的耐磨電池外殼及其生產(chǎn)工藝，可以解決以下問題：

1、現(xiàn)有電池殼厚度太厚、質(zhì)量較重的問題；

2、通過在金屬板材表面涂布高硬度耐磨涂料，解決現(xiàn)有電池殼硬度較低、不耐磨的問題；通過對聚氨酯樹脂進行改性，提升涂料成膜硬度和耐磨性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種高硬度的耐磨電池外殼，包括電池殼體、電池殼底和電池殼蓋，所述電池殼體里層為金屬板材，金屬板材外側涂覆有高硬度耐磨涂層，通過在金屬板材上涂布高硬度耐磨涂層，可以有效保護電池殼體的金屬板，使電池在日常使用中不易磨損，同時也具備一定的耐腐蝕、耐水性能，高硬度耐磨涂層由高硬度耐磨涂料成膜制成，高硬度耐磨涂料的制備方法如下：

(1)將磺酸聚酯二醇加入反應器中，攪拌下再加入二月桂酸二丁基錫和對苯二酚，然后升溫至50-60℃后，滴加異佛爾酮二異氰酸酯，保溫反應2-5h，得到預聚體一；

(2)向預聚體一中加入改性環(huán)氧樹脂，混合均勻后，升溫至70-80℃繼續(xù)反應2-3h，然后降溫至40-50℃，加入二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷和辛酸亞錫，升溫至60-70℃反應3-5h后出料，得預聚體二；

(3)將預聚體二用三乙胺中和，并加入二縮三丙二醇二丙烯酸酯和固化劑，并用水分散，攪拌均勻得高硬度耐磨涂料。

通過將磺酸聚酯二醇在二月桂酸二丁基錫作催化劑，對苯二酚作阻聚劑的條件下與異佛爾酮二異氰酸酯合成了聚氨酯樹脂，由于單組分水性聚氨酯涂料分子內(nèi)交聯(lián)程度不高，會導致涂膜硬度低，且耐腐蝕性差，通過環(huán)氧樹脂改性聚氨酯樹脂，可以提高聚氨酯的交聯(lián)度，得到高硬度、耐腐蝕性好的水性聚氨酯涂料。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述磺酸聚酯二醇、異佛爾酮二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫和對苯二酚的質(zhì)量比為1.5-2.5：1：0.01-0.05:0.01-0.05；步驟(2)中所述預聚體一、改性環(huán)氧樹脂、二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷和辛酸亞錫的質(zhì)量比為1：0.1-0.5：0.1-0.3：0.1-0.3：0.01-0.05；步驟(3)中所述預聚體二、二縮三丙二醇二丙烯酸酯和固化劑的質(zhì)量比為1：0.2-0.25：0.01-0.05。

優(yōu)選的，所述固化劑為1-羥基環(huán)己基苯甲酮和6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦以質(zhì)量比1：1的混合物。