高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料及其制备方法、锂离子电池与流程

1.本发明属于锂离子电池技术领域，涉及锂离子电池隔膜，具体涉及高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料及其制备方法、锂离子电池。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.目前，随着正极材料不断向高镍无钴方向迭代，正极材料热稳定性理论上呈下降趋势，故此背景下对于电芯中其他部件耐热安全性提出来更高要求。现阶段大规模商业化隔膜材料主要以聚乙烯、聚丙烯为主，但此类材料熔点较低，当电池内部升高到接近材料熔点时，隔膜出现热缩导致正负极直接接触引发电芯内部短路，继而导致电芯热失控。
4.为改善此种情况，常用的方法是对此类隔膜进行陶瓷、有机物涂覆，提升隔膜自身热稳定性，也有部分尝试使用聚四氟乙烯材料作为锂电池隔膜。但是，发明人研究发现，由于聚四氟乙烯材料本身疏油、疏水性使其对于电解液亲和力太差，影响电芯性能。因此，如何保证隔膜与电解液亲和力的同时，提升电池的安全性能是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料及其制备方法、锂离子电池，本发明制备的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料具有电解液高亲和力的同时具有高安全性。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
7.一方面，一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，包括如下步骤：
8.将聚四氟乙烯、无机材料与石蜡油按照25～70:1～5:30～70的质量比进行熔融共混获得熔体a；
9.将聚乙烯与石蜡油按照2～4:6～8的质量比进行熔融共混获得熔体b；
10.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材；
11.将a/b/a结构片材进行一次双向拉伸获得拉伸片材；
12.将拉伸片材浸入二氯甲烷中进行萃取获得萃取片材；
13.将萃取片材浸入至改性剂溶液中进行改性，获得改性片材；
14.将改性片材进行二次双向拉伸、定型，即得所述隔膜材料；
15.其中，所述无机材料为氧化铝(al2o3)、勃姆石(γ-alooh)、纳米二氧化硅(sio2)其中的一种或几种；改性剂为聚醋酸乙烯酯(pvac)、醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物；改性剂溶液中的溶剂为含硅烷偶联剂的醇水溶液；拉伸片材中，上聚四氟乙烯层、聚乙烯层、下聚四氟乙烯层的厚度比为1.8～2.2:1:1.8～2.2。
16.聚四氟乙烯(ptfe)，俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分
子聚合物，化学式为(c2f4)n，耐热、耐寒性优良，可在-180～260℃长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。聚四氟乙烯分子中的高电子密度使这些紧密排列的氟原子之间具有相互排斥力并产生位阻效应，从而分子链构象呈现螺旋体结构，而不是饱和聚合物常见的平面之字型，这有利于分子链更加高效地堆叠形成结晶，而堆叠链间的间隔距离的减少使分子间作用力成倍增长，因此使熔点变高，同时表面能较低使其具有天然疏水性。
17.首先，本发明将聚四氟乙烯、聚乙烯分别加热熔融后，通过三腔道模头共挤进行复合，经双向拉伸、萃取，亲水性改性后烘干，制成聚四氟乙烯/聚乙烯/聚四氟乙烯三层复合隔膜，其中聚四氟乙烯层厚度、聚乙烯层厚度、聚四氟乙烯层厚度比为1.8～2.2:1:1.8～2.2。得益于聚四氟乙烯材料较优异的结构及化学稳定性，该类型隔膜相较传统隔膜材料，其机械性能、耐热性均得以较明显提升。
18.其次，本发明通过在聚四氟乙烯薄层中引入对电解液亲和的无机材料，同时通过改性剂和硅烷偶联剂的表面改性使聚四氟乙烯对电解液的亲和力大大提升。聚四氟乙烯较高的熔点与尺寸稳定性与低熔点聚乙烯材料进行搭配，可实现隔膜具有电解液高亲和力的同时具有高安全性。
19.本发明选择聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物作为改性剂，其中聚醋酸乙烯酯片段的溶液能够完全浸润ptee膜，使得聚醋酸乙烯酯片段能够充分渗入ptfe“原纤-节点”的网络结构中并附着在ptfe原纤上，然后聚醋酸乙烯酯片段进行醇解，使得ptfe膜表面引入羟基，羟基极性大，表现为亲水性，从而完成亲水性改造，由于ptfe膜表明引入羟基，羟基与电解液中酯类更亲和，使电解液中表面张力本身较低的碳酸酯类溶剂，在电极和隔膜表面的接触角进一步降低膜表面接触角降低，提升电解液浸润性。
20.另一方面，一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料，由上述制备方法获得。
21.第三方面，一种锂离子电池，由正极片、负极片、隔膜和电解液组装形成，所述隔膜由上述高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料裁切获得。
22.本发明的有益效果为：
23.本发明制备的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料中，具有聚四氟乙烯/聚乙烯/聚四氟乙烯三层结构，聚四氟乙烯材料自身结构稳定、熔点高，故该类型隔膜较传统的聚乙烯、聚丙烯材料隔膜耐热性有明显的提升，此外聚四氟乙烯中掺入无机填充材料，可进一步提升隔膜外侧两层基体的热收缩表现。中间层的聚乙烯由于熔点较聚四氟乙烯亲低，在电芯发生热失控的自生热阶段熔解闭孔，外侧聚四氟乙烯仍能继续提供机械支撑及物理隔离，延缓热失控阶段的发生点，提升隔膜整体安全性能。经过亲水性改造后的外侧聚四氟乙烯基体克服了其自身疏水性的缺陷，提高了对电解液的亲和性，打破了其在锂电池隔膜方面应用的缺陷，此外聚四氟乙烯材料自身宽温域适用性及耐老化性能优异，有利于提升电芯整体循环性能与寿命。此外，聚四氟乙烯间较强的分子间作用力，使其机械强度相较传统聚烯烃材料有了明显提升，聚四氟乙烯/聚乙烯复合隔膜较强的机械性能使其在抵抗锂枝晶刺穿方面表现也会更优秀。
附图说明
24.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
25.图1为本发明实施例1制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜的sem图；
26.图2为本发明实施例1制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜横截面的sem图；
27.图3为本发明实施例1制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜的接触角测试结果图；
28.图4为本发明对比例1制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜的接触角测试结果图；
29.图5为本发明对比例2制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜的接触角测试结果图；
30.图6为本发明对比例3制备的pvdf/pe/pvdf复合隔膜的接触角测试结果图。
具体实施方式
31.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.鉴于目前锂离子电池隔膜难以同时保证与电解液的亲和力以及隔膜的机械性能和耐热性能，本发明提出了高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料及其制备方法、锂离子电池。
34.本发明的一种典型实施方式，提供了一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，包括如下步骤：
35.将聚四氟乙烯、无机材料与石蜡油按照25～70:1～5:30～70的质量比进行熔融共混获得熔体a；
36.将聚乙烯与石蜡油按照2～4:6～8的质量比进行熔融共混获得熔体b；
37.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材；
38.将a/b/a结构片材进行一次双向拉伸获得拉伸片材；
39.将拉伸片材浸入二氯甲烷中进行萃取获得萃取片材；
40.将萃取片材浸入至改性剂溶液中进行改性，获得改性片材；
41.将改性片材进行二次双向拉伸、定型，即得所述隔膜材料；
42.其中，所述无机材料为氧化铝、勃姆石、纳米二氧化硅其中的一种或几种；改性剂为聚醋酸乙烯酯(pvac)、醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物；改性剂溶液中的溶剂为含硅烷偶联剂的醇水溶液；拉伸片材中，上聚四氟乙烯层、聚乙烯层、下聚四氟乙烯层的厚度比为1.8～2.2:1:1.8～2.2。
43.在一些实施例中，所述聚四氟乙烯的粘均分子量为900000～3000000。该条件下制备的隔膜材料性能更好。
44.在一些实施例中，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550和/或硅烷偶联剂kh560。
45.在一些实施例中，改性剂溶液中的溶剂中硅烷偶联剂的质量百分数为1～3％。
46.所述醇水溶液为醇与水的混合溶液，其中，醇与水以任意比例混合。在一些实施例中，醇水溶液中，醇与水的体积比为6:4～8:2。
47.在一些实施例中，熔融共混制备熔体a的温度为280～340℃。搅拌速度为90～
120rpm。
48.在一些实施例中，所述聚乙烯树脂粘均分子量为900000～1500000。该条件下制备的隔膜材料性能更好。
49.在一些实施例中，熔融共混制备熔体b的温度为180～200℃。搅拌速度为90～120rpm。
50.在一些实施例中，制备a/b/a结构片材的温度为190℃～210℃。
51.在一些实施例中，一次双向拉伸中，拉伸温度为180℃～220℃，拉伸倍率为6～10倍。
52.在一些实施例中，萃取的温度为常温。本发明所述的常温一般为20～25℃。萃取后烘干，烘干温度为35～45℃。
53.在一些实施例中，改性剂溶液中改性剂的质量百分含量为1～5％。
54.在一些实施例中，改性过程为浸泡处理。浸泡处理的时间为4～6min。
55.在一些实施例中，二次双向拉伸中，拉伸温度180℃～220℃，拉伸倍率5～10倍。
56.在一些实施例中，定型温度为120～150℃。
57.本发明的另一种实施方式，提供了一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料，由上述制备方法获得。
58.本发明的第三种实施方式，提供了一种锂离子电池，由正极片、负极片、隔膜和电解液组装形成，所述隔膜由上述高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料裁切获得。
59.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本发明的技术方案。
60.实施例1
61.1.将40％聚四氟乙烯树脂、3％的勃姆石、57％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝340℃，搅拌速度n＝100rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为1500000。
62.2.将30％聚乙烯树脂、70％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝190℃，搅拌速度n＝90rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为900000。
63.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
64.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度190℃，拉伸倍率9倍。
65.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
66.6.将步骤5中材料浸入含有2％(质量百分数)聚醋酸乙烯酯(mw＝3000)的硅烷偶联剂(kh550，质量百分数为2％)-异丙醇水溶液(异丙醇与水的体积比为7:3)中进行改性，浸泡时间5min，浸泡完成后烘干。
67.7.将步骤6中材料进行烘干处理。
68.8.将步骤7中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度180℃，拉伸倍率6倍，定型温度为120℃。
69.9.将步骤8中材料进行收卷。
70.实施例2
71.1.将60％聚四氟乙烯树脂、5％的勃姆石、35％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝320℃，搅拌速度n＝110rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为1000000。
72.2.将40％聚乙烯树脂、60％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝200℃，搅拌速度n＝90rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为1100000。
73.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
74.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度200℃，拉伸倍率7倍。
75.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
76.6.将步骤5中材料浸入含有2％(质量百分数)聚醋酸乙烯酯(mw＝3000)的硅烷偶联剂(kh550，质量百分数为2％)-异丙醇水溶液(异丙醇与水的体积比为7:3)中进行改性，浸泡时间5min，浸泡完成后烘干。
77.7.将步骤6中材料进行烘干处理。
78.8.将步骤7中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度190℃，拉伸倍率5倍，定型温度为130℃。
79.9.将步骤8中材料进行收卷。
80.实施例3
81.1.将35％聚四氟乙烯树脂、1％的勃姆石、64％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝280℃，搅拌速度n＝120rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为900000。
82.2.将30％聚乙烯树脂、70％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝200℃，搅拌速度n＝100rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为1500000。
83.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
84.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度210℃，拉伸倍率10倍。
85.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
86.6.将步骤5中材料浸入含有2％(质量百分数)聚醋酸乙烯酯(mw＝3000)的硅烷偶联剂(kh550，质量百分数为2％)-异丙醇水溶液(异丙醇与水的体积比为7:3)中进行改性，浸泡时间5min，浸泡完成后烘干。
87.7.将步骤6中材料进行烘干处理。
88.8.将步骤7中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度200℃，拉伸倍率9倍，定型温度为150℃。
89.9.将步骤8中材料进行收卷。
90.实施例4
91.1.将50％聚四氟乙烯树脂、4％的勃姆石、46％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝320℃，搅拌速度n＝110rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为2500000。
92.2.将20％聚乙烯树脂、80％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝200℃，搅拌速度n＝110rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为1500000。
93.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
94.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度200℃，拉伸倍率8倍。
95.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
96.6.将步骤5中材料浸入含有2％(质量百分数)聚醋酸乙烯酯(mw＝3000)的硅烷偶联剂(kh550，质量百分数为2％)-异丙醇水溶液(异丙醇与水的体积比为7:3)中进行改性，浸泡时间5min，浸泡完成后烘干。
97.7.将步骤6中材料进行烘干处理。
98.8.将步骤7中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度210℃，拉伸倍率7倍，定型温度为150℃。
99.9.将步骤8中材料进行收卷。
100.对比例1
101.1.将40％聚四氟乙烯树脂、3％的勃姆石、57％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝340℃，搅拌速度n＝100rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为1500000。
102.2.将30％聚乙烯树脂、70％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝190℃，搅拌速度n＝90rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为900000。
103.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
104.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度190℃，拉伸倍率9倍。
105.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
106.6.将步骤5中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度180℃，拉伸倍率6倍，定型温度为120℃。
107.7.将步骤6中材料进行收卷。
108.对比例2
109.1.将40％聚四氟乙烯树脂、60％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体a。混合温度t＝340℃，搅拌速度n＝100rpm。聚四氟乙烯树脂粘均分子量为1500000。
110.2.将30％聚乙烯树脂、70％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝190℃，搅拌速度n＝90rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为900000。
111.3.将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材。复合温度190℃，a(聚四氟乙烯)/b(聚乙烯)/a(聚四氟乙烯)的厚度比为2:1:2。
112.4.将步骤3中片材进行双向拉伸，拉伸温度190℃，拉伸倍率9倍。
113.5.将步骤4中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
114.6.将步骤5中材料浸入含有2％聚醋酸乙烯酯(mw＝3000)的硅烷偶联剂(kh550)-异丙醇溶液中进行改性，浸泡时间5min，浸泡完成后烘干。
115.7.将步骤6中材料进行烘干处理。
116.8.将步骤7中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度180℃，拉伸倍率6倍，定型温度为120℃。
117.9.将步骤8中材料进行收卷。
118.对比例3：
119.1.将30％聚乙烯树脂、70％石蜡油混合后投入挤出机进行熔融共混，混合后熔体为熔体b。混合温度t＝190℃，搅拌速度n＝90rpm。聚乙烯树脂粘均分子量为900000。
120.2.将熔体通过模头挤出，冷却后形成片材。
121.3.将步骤2中片材进行双向拉伸，拉伸温度190℃，拉伸倍率9倍。
122.4.将步骤3中材料浸入二氯甲烷中进行萃取，萃取后烘干。萃取温度为常温，烘干温度为40℃。
123.5.将步骤4中材料进行双向拉伸并定型，拉伸温度180℃，拉伸倍率6倍，定型温度为120℃。
124.6.将步骤5中材料进行收卷。
125.实施例1制备的隔膜的扫描电镜图片如图1～2所示，从图1可以清晰看出菱形勃姆石颗粒嵌在聚四氟乙烯基体中，且勃姆石表面有聚四氟乙烯纤维缠结，有利于提高两者结合力。图2中可以发现清晰三层复合结构，处在中间层中的聚乙烯材料可以降低隔膜孔结构自关闭温度，以实现提升隔膜安全性的作用。
126.实施例3、对比例1～3制备的隔膜的接触角如图3～6所示，接触角实验所用液体为自制电解液，其中电解液组分：1m lipf6：ec：dc：emc＝1：1：1：1(体积比)，通过实施例1与对比例1接触角对比可以发现，聚四氟乙烯/聚乙烯复合隔膜经过亲水改性后接触角明显减小，其对电解液亲和性得以明显提升。通过实施例1与对比例2接触角对比可以发现，聚四氟乙烯/聚乙烯复合隔膜中勃姆石的掺入也有助于隔膜对电解液亲和力提升。通过实施例3与对比例3接触角对比可以发现，经改性后聚四氟乙烯/聚乙烯复合隔膜相较于传统聚乙烯薄膜亲和性已有明显提升。
127.实施例1、对比例1～3制备的隔膜的性能如表1所示。
128.表1实施例与各对比例制备隔膜的性能对比
[0129][0130]
由表1可知，聚四氟乙烯/聚乙烯复合隔膜在机械强度与耐热性上均优于传统pe隔膜，且提升较明显。同时，聚四氟乙烯/聚乙烯/聚四氟乙烯复合隔膜中，聚四氟乙烯层中勃姆石的掺入对于复合隔膜整体机械强度与耐热性均有小幅度提升。另外，勃姆石的掺入与醋酸乙烯酯的改性的协同作用，有利于聚四氟乙烯/聚乙烯/聚四氟乙烯复合隔膜拉伸强度的进一步提升。
[0131]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：将聚四氟乙烯、无机材料与石蜡油按照25～70:1～5:30～70的质量比进行熔融共混获得熔体a；将聚乙烯与石蜡油按照2～4:6～8的质量比进行熔融共混获得熔体b；将熔体a、熔体b通过三腔道共挤模头挤出，形成a/b/a结构片材；将a/b/a结构片材进行一次双向拉伸获得拉伸片材；将拉伸片材浸入二氯甲烷中进行萃取获得萃取片材；将萃取片材浸入至改性剂溶液中进行改性，获得改性片材；将改性片材进行二次双向拉伸、定型，即得所述隔膜材料；其中，所述无机材料为氧化铝、勃姆石、纳米二氧化硅其中的一种或几种；改性剂为醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物；改性剂溶液中的溶剂为含硅烷偶联剂的醇水溶液；拉伸片材中，上聚四氟乙烯层、聚乙烯层、下聚四氟乙烯层的厚度比为1.8～2.2:1:1.8～2.2。2.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，所述聚四氟乙烯的粘均分子量为900000～3000000；或，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550和/或硅烷偶联剂kh560；或，改性剂溶液中的溶剂中硅烷偶联剂的质量百分数为1～3％；或，醇水溶液中，醇与水的体积比为6:4～8:2；或，熔融共混制备熔体a的温度为280～340℃。3.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，所述聚乙烯树脂粘均分子量为900000～1500000；或，熔融共混制备熔体b的温度为180～200℃。4.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，制备a/b/a结构片材的温度为190℃～210℃。5.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，一次双向拉伸中，拉伸温度为180℃～220℃，拉伸倍率为6～10倍。6.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，改性剂溶液中改性剂的质量百分含量为1～5％；或，改性过程为浸泡处理；优选地，浸泡处理的时间为4～6min。7.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，二次双向拉伸中，拉伸温度180℃～220℃，拉伸倍率5～10倍。8.如权利要求1所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料的制备方法，其特征是，定型温度为120～150℃。9.一种高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料，其特征是，由权利要求1～8任一所述的制备方法获得。10.一种锂离子电池，由正极片、负极片、隔膜和电解液组装形成，其特征是，所述隔膜由权利要求9所述的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料裁切获得。

技术总结
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及锂离子电池隔膜，具体涉及高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料及其制备方法、锂离子电池。包括如下步骤：将聚四氟乙烯、无机材料与石蜡油进行熔融共混获得熔体A；将聚乙烯与石蜡油进行熔融共混获得熔体B；将熔体A、熔体B通过三腔道共挤模头挤出，形成A/B/A结构片材；将A/B/A结构片材进行一次双向拉伸获得拉伸片材；将拉伸片材浸入二氯甲烷中进行萃取获得萃取片材；将萃取片材浸入至改性剂溶液中进行改性，获得改性片材；将改性片材进行二次双向拉伸、定型，即得所述隔膜材料。本发明制备的高亲和性聚四氟乙烯隔膜材料具有电解液高亲和力的同时具有高安全性。材料具有电解液高亲和力的同时具有高安全性。材料具有电解液高亲和力的同时具有高安全性。


技术研发人员：杨军平 苏航 战鹏
受保护的技术使用者：安徽得壹能源科技有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/20