[发明专利]一种锂离子电池3DF电极极片的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池3DF电极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)3DF正负极集流基体的制备：

Al-3DF正极集流基体的制备：正极集流体选用10μm～16μm的单面光或双面光的铝箔，经超声流场对铝箔表面进行清洗去油与去杂后，通过激光光束对铝箔进行造孔，制成孔径分布均匀，且孔径大小为40～80μm的Al-3DF正极集流基体；

Cu-3DF负极集流基体的制备：负极集流体选用8μm～13μm的单面毛、双面毛或双面粗化的铜箔，经超声流场对铝箔表面进行清洗去油与去杂后，通过激光光束对铝箔进行造孔，制成孔径分布均匀，且孔径大小为30～70μm的Cu-3DF负极集流基体；

(2)正负极电极材料浆料配制：

正极电极材料浆料配制：正极材料浆料组成包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂，将正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合均匀，即制成正极电极材料浆料；

负极电极材料浆料配制：负极材料浆料组成包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂，将负极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合均匀，即制成负极电极材料浆料；

(3)3DF正负电极极片预涂覆：

将配好的正极电极材料浆料或负极电极材料浆料加入到涂布机的浆料槽中，调整好涂布机的干燥温度和刮刀口间隙，使得Al-3DF或Cu-3DF的微孔填满正极电极材料浆料或负极电极材料浆料及在Al-3DF或Cu-3DF的表面也涂覆一层正极电极材料浆料或负极电极材料浆料，烘干后，经极片扎膜机压实，使得Al-3DF或Cu-3DF中的孔隙填满压实的正极电极材或负极电极材料，并在Al-3DF或Cu-3DF表面形成一层压实且平整光滑的正极电极材料层或负极电极材料层，从而完成3DF正负极片预涂覆；

(4)3DF正负电极极片制备：

将配好的正极电极材料浆料或负极电极材料浆料加入到涂布机的浆料槽中，调整好涂布机的干燥温度和刮刀口间隙，在第一阶段已涂覆好的3DF正负极片的两个表面上再涂覆一层正极电极材料浆料或负极电极材料浆料，烘干后，经极片扎膜机压实，制成所需3DF正负电极极片。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池3DF电极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，正极电极材料浆料配制：所述正极活性物质选用钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂及其石墨烯基复合材料中的一种或几种；所述导电剂选用纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯、纳米导电金属线、乙炔黑、导电碳黑、石黑粉、导电聚合物中的一种或几种；所述粘结剂选用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯中的一种，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池3DF电极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，正极电极材料浆料配制：将正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂按质量比为0.94～0.85:0.03～0.08:0.03～0.07:1.8～2.0的比例混合均匀。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池3DF电极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，负极电极材料浆料配制：所述负极活性物质选用人造石黑、天然石黑、改性天然石黑、中间相碳微球、钛酸锂及其石墨烯包覆改性复合材料中的一种或几种，所述导电剂选用纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯、纳米导电金属线、乙炔黑、导电碳黑、石黑粉中的一种或几种，所述粘结剂选用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、丁苯乳胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、水中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池3DF电极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，负极电极材料浆料配制：将负极活性物质、导电剂和粘结剂按质量比为0.95～0.92:0.025～0.35:0.025～0.4:1.7～2.1的比例混合均匀。