[发明专利]一种圆环形锂电池的3D打印工艺

摘要

本发明涉及一种圆环形锂电池的3D打印工艺，首先制备出打印锂电池正负电极浆料，再制取隔膜浆料，随后利用特定的3D打印工艺制备出以磷酸铁锂为阴极材料，以聚酰亚胺为隔膜、以钛酸锂为阳极材料的正极、隔膜及负极依次交叠的圆环形复合电极材料。本发明基于圆环形锂电池的3D打印工艺，制备方法新颖，工艺简单，精确可控，所制备的材料具有特殊阴极、隔膜及阳极依次交叠分布结构、大的比表面积；这一叠层圆环电极材料大大缩短了锂离子在材料中的扩散距离，提高了相应的扩散速度，具有较高的离子及电子电导率，在高性能锂离子电池领域有巨大的应用潜力。

主权项

 一种圆环形锂电池的3D打印工艺，其特征在于：叠层圆环电极结构是由多层阳极层、隔膜层和阴极层相间排列构成，所述的圆环形阵列结构，其具体打印工艺步骤为：（1）打印平面圆环形阵列上方的上半圆部分；（2）打印平面圆环形阵列右方的右半圆部分；（3）打印平面圆环形阵列下方的下半圆部分；（4）打印圆环形阵列平面下方下半圆的另一半圆部分；（5）打印步骤（4）已成型圆环形相邻上方的下半圆部分；（6）打印步骤（5）已成型下半圆部分的另一半圆部分；（7）继续从已成型圆环中打印其相邻上方的下半圆及另一半圆部分，直至完成步骤（1）上半圆部分的另一半圆打印为止；（8）完成一种类型圆环阵列层的打印后，继续下一类型圆环阵列层的打印；（9）在电池电极引线部分，所有的阴极材料圆环要覆盖到电池金属阴极，所有的阳极材料圆环层要求覆盖到电池金属阳极；同时为了有效隔离各阴阳极电极层，隔膜层圆环层要分别完全覆盖超出相应阴阳极电极，即在金属阳极边，隔膜圆环要超出前层阴极圆环层，而在金属阴极边，隔膜圆环要超出前层阳极圆环层。