本实用新型公开了一种三维基材一体化制造设备，包括沿基材走向依次放置的放卷单元、微孔加工单元、等离子体表面处理装置、涂覆单元和收卷单元；等离子体表面处理装置，包括第一接地辊和与所述第一接地辊间隔设置的若干第一高压电极，每一所述第一高压电极和所述第一接地辊之间形成第一放电间隙，经微孔加工后的基材贴附在所述第一接地辊上，并通过每一所述第一放电间隙对所述基材的正面进行等离子体表面处理。等离子体中的高能电子可对基材进行几百纳米级深度的表面刻蚀处理，将基材表面及微孔内壁的异物或氧化层气化排除，提高其粗糙度和表面张力，从而提高后工序涂覆时浆料与基材之间的附着力，提高电池循环寿命及安全性。