本发明公开了一种聚氨酯粘结剂及其应用，其中，所述聚氨酯粘结剂包括：主剂和固化剂，主剂包括聚丙烯酸酯多元醇和增粘树脂，固化剂为芳香族异氰酸酯预聚物，并且，聚丙烯酸酯多元醇满足以下条件的至少之一：羟值为10～15mgKOH/g；酸值不大于0.2mgKOH/g；玻璃化转变温度不大于‑20℃；重均分子量为200000～300000。该聚氨酯粘结剂具有良好的粘接性能、冲深成型性、耐热性和耐湿热性，可用于塑料膜与金属箔之间的粘接，解决了电池铝塑包装膜的聚酰胺层与铝箔粘接时，在冲深阶段、热封阶段、耐湿热阶段测试时出现表观缺陷或粘接失效的问题，有效提升了电池包装膜的实用性和耐久性，从而提高了电池的安全性。