(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211331062.1 (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 邱霜 地址 410000 湖南省长 沙市高新 开发区谷 苑路186号湖南大学科技园工程孵化 大楼东区3栋307 （湖南烯能新材料有 限公司） (72)发明人 邱霜　邓凌峰　卢新世　 (74)专利代理 机构 长沙明新专利代理事务所 (普通合伙) 43222 专利代理师 徐新 (51)Int.Cl. H01M 4/139(2010.01) H01M 4/66(2006.01) H01M 4/80(2006.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种锂离 子电池3DF电极 极片的制备方法 (57)摘要 一种锂离子电池3DF电极极片的制备方法， 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； Cu ‑3DF负极集流基 体的制备； (2)正负极电极材料浆料配制； (3)3DF 正负电极极片预涂覆； (4)3DF正负电极极片制 备。 本发明采用3DF作为锂离子电池正负极片的 集流基体， 集流基体有微孔， 能填充更多电极活 性物质， 能增加电池单位体积容量， 且不易发生 电极活性物质剥离的现象， 自放电现象减少， 而 且大大增强电池的一 致性、 稳定性和使用寿 命。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115498144 A 2022.12.20 CN 115498144 A 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 40～80 μm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8 μm～13 μm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3 0～70 μm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A l‑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0.9 4～ 0.85:0.0 3～0.08:0.03～0.07:1.8～ 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。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115498144 A 25.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: 0.025～0.3 5:0.025～0.4:1.7～ 2.1的比例混合均匀。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115498144 A 3