超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法。

【背景技术】

对于锂电池的正极材料，常规的磷酸铁锂材料与其它体系的正极材料相比，其电导率要低1～2个指数级别，尤其是在接近0℃或比0℃更低的环境温度时，磷酸铁锂正极体系的锂离子二次电池的容量发挥、放电的倍率性能、循环寿命等性能指标对比常温环境下，下降相当严重；这造成了磷酸铁锂正极体系的锂离子二次电池在高寒地区和在冬季低温期间的使用受到限制。并且，磷酸铁锂高温固相合成法因其设备成熟、工艺简单、易于复制，已大量用于当前的磷酸铁锂批量生产，但此法生产所得的磷酸铁锂材料，其各向同性性能差、材料的电导率低，颗粒D50一般在1.0～2.5μm，因此磷酸铁锂材料的电化学性和用此材料所生产的锂离子电池对温度很敏感，其容量的发挥和放电性能受温度影响较大。

对于锂电池的负极材料，通常采用人造石墨负极，是由煤焦、针状焦或石油焦经粉碎、造型、筛选、石墨化处理等工艺处理后所得，D50在10～25um，但常规的石墨负极的离子和电子导通的各向异性的特性都较明显，影响到在超低温性环境下的离子导通和电化学反应的过程，进而影响超低温性环境下的充放电的性能。

对于锂电池的电解液，通常采用EC、DEC、EMC三元羰基类有机溶剂体系，常加VC类添加剂，而该类电解液在-33～-38℃下，溶盐能力下降，并有部分溶剂结晶，影响电压率。

鉴于此，实有必要提供一种新型的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，能够提高动力电池在超低温环境下的电化学性能，实现动力电池在超低温环境下应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，包括如下步骤：

S1：取铁源、磷源、锂源溶于多元醇和水的混合溶剂，同时另取电解石墨在多元醇和水的混合溶剂中混合均匀，并调节PH值到指定PH值范围，经一次反应和二次反应，得到电解石墨和磷酸铁锂的纳米晶结合固体物，再进行液固分离后，将液固分离后的湿固相结合物再与低元糖进行混合，然后在惰性保护气体氛下煅烧，得到纳米晶碳包覆的磷酸铁锂正极材料。

S2：对针状焦原料粉碎并筛分，实现颗粒整形，再进行低温热处理，然后高温石墨化，再进行选径筛分，然后再采用树脂类液相碳源对石墨化针状焦炭进行液相包覆，经碳化处理后，再次进行选径筛分，得到硬碳均匀包覆的二次颗粒的人造石墨负极材料。

S3：在多元溶剂中加入锂盐，制得电解液。

S4：将以步骤S1制得的正极材料为原料的正极浆料涂布在正极集流体上制得正极片。

S5：将以步骤S2制得的负极材料为原料的负极浆料涂布在负极集流体上制得负极片。

S6：将步骤S4制得的正极片、将步骤S5制得的负极片及隔膜卷绕后装入壳体内并注入步骤S3制得的电解液，制得超低温型磷酸铁锂动力电池。

在一个优选实施方式中，步骤S3还包括：以DMC、EP、EC为溶剂，并向所述电解液中添加低温添加剂，所述低温添加剂为FEC及PS。

在一个优选实施方式中，所述EP为直链状碳酸酯；所述电解液的组份EC:EP:DMC:FEC:PS为5％～20％：50％～75％：5％～10％：1％～5％：1％～5％；所述电解液中锂盐的浓度1.20～1.45mol/L。

在一个优选实施方式中，步骤S3包括：以EC、PC、EMC为三元系溶剂，以六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂为混合二元锂盐，制得电解液，并向所述电解液中添加低温添加剂以及二氟磷酸锂，所述低温添加剂为FEC及PS。

在一个优选实施方式中，所述电解液的组份EC：EMC：PC：FEC：PS：liPF

在一个优选实施方式中，步骤S4中，所述正极浆料的组份为：0.5％～2.0％CNT、1.6％～3.0％ PVDF、2.0％～6.0％ Super-Li活性导电碳粉、90％～95％纳米晶磷酸铁锂正极材料。

在一个优选实施方式中，步骤S5中，所述负极浆料的组份为：2.5％～5.0％聚丙烯腈、2.0％～6.0％ Super-Li活性导电碳粉、93％～96.0％粒针状焦石墨负极材料。

在一个优选实施方式中，步骤S6中，所述隔膜为PE隔膜，或PP隔膜，PP和PE混合复合拉伸隔膜，或由PE或PP隔膜为基材涂敷陶瓷或PVDF层的复合隔膜，或由PP和PE混合复合拉伸隔膜为基材涂敷陶瓷或PVDF层的复合隔膜，所述隔膜的厚度为7～30μm。

在一个优选实施方式中，步骤S6中，所述正极片的一侧焊接有若干个间隔设置的正极极耳，所述负极片的一侧焊接有若干个间隔设置的负极极耳。

在一个优选实施方式中，步骤S6中，在注入电解液之前，使用接触式高真空炉进行真空烘烤除以去所述正极片及负极片的水分。

在一个优选实施方式中，步骤S6中，在注入电解液之后，进行负压化成，以消除化成产生的气体。

在一个优选实施方式中，所述正极集流体及所述负极集流体的表面涂布有功能涂层，所述功能涂层由纳米导电石墨和碳包覆粒分散制得。

相比于现有技术，本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，超低温环境下磷酸铁锂正极的导电性能达到或接近常温环境下的导电性能；电解液在超低温环境下仍保有良好的溶解电解质锂盐的能力，仍保持液体的状态，而且在超低温环境下的导电性能达到或接近常温环境下的电导率、粘度及介电常数；超低温环境下磷酸铁锂正极体系电池在高倍率放电下，电压平台仍需远高于放电的截止电压，或远高于用电设备工作的终止下限电压；超细粉体的磷酸铁锂正极浆料的材料有效分散，而且提升正极浆料抗沉降的能力；能够解决磷酸铁锂正极材料和石墨负极材料在低温状态下的各向同性的问题，以实现超低温下的大电流充电和放电的条件下，正负极之间的电化学反应有效进行，包含正负极表面的的离子迁移、离子传导、电子传导、阳极的氧化反应、阴极的还原反应都能有效、持续地稳态进行；超低温型磷酸铁锂正极体系的动力电池兼顾宽温工作范围和储存范围的能力，既能满足常温的应用，也能满足超低温环境中的使用；克服了超细粉体的毛细现象反向作用，实现超细粉体表面吸附的水分的去除，实现注液前极片水分的控制；在-43℃～55℃较宽的工作范围内，满足0.1～3C的大倍率持续放电的能力；解决常规电池不能低于0℃下充电的能力，实现-20℃～0℃环境温度下对电池充电的能力。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法的流程图；

图2为二次颗粒针状焦石墨负极材料的制备流程图；

图3为负极材料石墨改性的过程图；

图4为本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池中卷芯的结构图；

图5为本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备流程图；

图6为本发明提供的纳米晶碳包覆磷酸铁锂的制造工艺流程；

图7为本发明制得的纳米晶碳包覆磷酸铁锂的SEM图；

图8为本发明制得的纳米晶碳包覆磷酸铁锂的TEM图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其为本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法的流程图。本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法所制备的动力电池，能在高寒地区的严冬环境下，或在南北极环境下，或在高空高寒的环境下，为用电设备提供可靠的高功率的电源，如机车内燃机启动、发动机启动等。

本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，包括如下步骤：

S1：取铁源、磷源、锂源溶于多元醇和水的混合溶剂，同时另取电解石墨在多元醇和水的混合溶剂中混合均匀，并调节PH值到指定PH值范围，经一次反应和二次反应，得到电解石墨和磷酸铁锂的纳米晶结合固体物，再进行液固分离后，将液固分离后的湿固相结合物再与低元糖进行混合，然后在惰性保护气体氛下煅烧，得到纳米晶碳包覆的磷酸铁锂正极材料。具体的，纳米晶磷酸铁锂正极材料制备的主要过程是以多元醇和水作为混合溶剂，在真空或惰性气体下将氢氧化锂(锂源)、硫酸亚铁(铁源)、磷酸(磷源)按照一定的摩尔比例混合，在200℃±30℃的条件下进行水热反应1.5～4.5小时，得到磷酸铁锂产物，再用单糖或二元或三元低糖进行纳米晶碳包覆。采用液相合成法中的水热法制造工艺和纳米层碳包覆技术制得的纳米晶磷酸铁锂(LiFePO

下面结合图6对本发明作的步骤S1作进一步详细的说明。本实施例纳米晶碳包覆的磷酸铁锂正极材料的制备方法包括如下步骤：

S1-01步：在氢氧化锂溶液中，用石墨压铸成型的电极板作为电解池的阴极和阳极，对电极块板进行电解处理，得到电化学氧化的石墨块材，此电解后的石墨块材(电解石墨)具有良好亲水性和导电性能。

S1-02步：将铁源、磷源溶入多元醇和水混合溶剂中，得到合成纳米晶碳包覆磷酸铁锂的酸液。

S1-03步：将锂源溶入多元醇和水混合溶剂中，得到合成纳米晶碳包覆磷酸铁锂的碱液。

S1-04步：酸液和碱液加入到一次反应釜中，搅拌混合均匀，并调整到指定的PH值范围。

S1-05步：一次反应釜内进行一次反应，得到有共沉物的均匀一次悬浊液。

S1-06步：将S1-05一次悬浊液转到二次反应釜内，保护气氛之中，并在多元醇的水溶液中高温高压反应，进行二次反应，得到电解石墨和磷酸铁锂均匀结合的浆液。优选为200℃±30℃，反应1.5～4.5小时。

S1-07步：对S1-06浆液进行液固分离，得到湿固相的电解石墨和磷酸铁锂的纳米晶结合固体物。

S1-08步：将S1-07湿固相的电解石墨和磷酸铁锂纳米晶结合固体物，与单糖或二糖或三糖的一种或多种进行搅拌混合均匀，压片。

S1-09步：保护气氛之中，在高温高压条件下煅烧，得到纳米晶碳包覆的磷酸铁锂正极材料。优选煅烧压力10-25MPa，煅烧温度为700-900℃,保温1～3小时。

请参阅图7及图8，图7为制备的纳米晶碳包覆磷酸铁锂SEM图，图8为制备的纳米层碳包覆磷酸铁锂TEM图，由图7及图8可知，此工艺制造的磷酸铁锂颗粒更细分布更均匀，碳包覆致密而均匀，能有效解决磷酸铁锂材料在超低温环境下电导率低下的问题，并实现各向同性的电化学性能。并且，水热法生产的产品物相均一，纳米颗粒大小可控、晶面生长可调、缺陷少、均匀性高、纯度高、磁性杂质比固相法低。

S2：对针状焦原料粉碎并筛分，实现颗粒整形，再进行低温热处理，然后高温石墨化，再进行选径筛分，然后再采用树脂类液相碳源对石墨化针状焦炭进行液相包覆，经碳化处理后，再次进行选径筛分，得到硬碳均匀包覆的二次颗粒的人造石墨负极材料。具体的，二次颗粒针状焦石墨负极材料的制备流程如图2所示，使用液相碳源与再粉碎的小颗粒径针状焦石墨混合，并搅拌和混合成粒，得到液相碳源均匀包覆且粒径均匀的二次颗粒针状焦石墨前驱体，对此前驱体再进行高温热裂解(碳化)，进而得到外层有硬碳均匀包覆的二次颗粒针状焦石墨。

石墨的改性过程如图3所示，请参阅图3a，表面粗糙的材料电化学反应活性较高，会增加电解液消耗量，而表面整形或非晶碳包覆能够减少活性点，致密的内部结构及光滑的表面结构可以有效延长电池的循环寿命；请参阅图3b，颗粒大的石墨锂离子扩散距离大，比表面积小，电解液的浸润面积小，而颗粒小的石墨锂离子扩散距离小，比表面积大，电解液的浸润面积大，采用小颗粒石墨能够缩短锂离子扩散距离、增加电解液润面积从而有效提升材料的倍率和功率性能；并且，如图3c所示，采用无定型炭包覆可大幅度降低材料的电化学反应阻抗(见图3d)，使材料的功率和低温性能、快充性能得到提升。此法所得的石墨具备接近多向共性的离子和电子的导通性能，在低温环境下仍保有优良的高倍率充放电能性。并且，经这样处理的由小颗粒径针状焦石墨再二次成粒石墨材料，在充放电的电化学反应时，还能减短充放电反应的离子迁移路径，提高大电流充放电的能力。

下面结合图2对本发明步骤S2作进一步详细的说明。本实施例硬碳包覆的二次颗粒人造石墨负极材料的制备方法包括如下步骤:

S2-01步：颗粒整形，即对针状焦炭原料粉碎到目标粒径，再进一步筛分，将大颗粒和小颗粒的筛出，将大小颗粒区分，实现粒径分布集中。

S2-02步：低温热处理，加热排出和去除针状焦炭的挥发成分；

S2-03步；高温石墨化；

S2-04步：对石墨化的针状焦炭颗粒再进行选径筛分，再采用树脂类液相碳源对石墨化针状焦炭进行液相包覆；

S2-05步：液相包覆的石墨化针焦炭进行碳化处理，得到硬碳均匀包覆的二次颗粒的人造石墨粗成品；

S2-06步：再进行选径筛分，得到硬碳均匀包覆的二次颗粒人造石墨成品。

需要说明的是，上述案例仅以针状焦为人造石墨原料，对制造工艺流程进行阐述，实际上本发明对人造石墨原料的选用包含煤焦、石油焦和针状焦中的一种或多种。

S3：在多元溶剂中加入锂盐，制得电解液。具体的，电解液是采用带DMC、EP、EC三元溶剂体系的浓度锂盐的电解液，EP为链状EP，增加直链羧基酸作为其中的溶剂组分，以多相平衡原理，优化电解液配方，实现其超低熔点和超低温度下仍保有较高溶盐能力和电导率的物化特性。

可以理解地，低温电解液的先决条件是具有宽液程和高离子电导率的，且应具有低的锂离子脱溶剂能和低阻抗成膜能，即是说电解液溶剂具有的多相低温共熔点特性是低温电解液的决定性因素之一。若熔点过高，电解液易在低温下结晶析出，严重影响电解液中的Li

以DMC(碳酸二甲酯)、EP(丙酸乙酯)、EC(碳酸乙烯酯)为溶剂，并向所述电解液中添加低温添加剂，所述低温添加剂为FEC(氟代碳酸乙烯酯)及PS(亚硫酸酯)。具体的，添加FEC的电解液所形成的SEI膜中比未添加FEC的电解液所形成的SEI膜中的LiF的含量高，所得的SEI膜更致密且更稳定，其有利于低温下SEI膜的阻抗的降低，进而提高了电池的低温性能。并且，将FEC和PS搭配使用，有利于发挥其作为有机电解液共溶剂的低温性能，这是因为亚硫酸酯PS本身就具有很好的低温性能，二者具有好的成膜性能，且能够弥补FEC的缺点，使电解液的低温性能进一步得到提高。

进一步地，S3低温电解液的各成分的重量含量比例如下，EC含5％～20％，EP含50％～75％,DMC含5％～10％，FEC含1％～5％,PS含1％～5％,锂盐LiPF

在其他实施方式中，步骤S3包括：

以EC、PC、EMC为三元系溶剂，以六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂为混合二元锂盐，制得电解液，并向所述电解液中添加低温添加剂以及二氟磷酸锂，所述低温添加剂包括FEC、PS及VC(碳酸亚乙烯酯)。

所述电解液的组份EC：EMC：PC：FEC：PS：liPF

可以理解地，向所述电解液中增加了低温下仍有良好溶解度和良好电导率的双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的锂盐，和添加低温添加剂，LiFSI在水含量偏高的电解液中，对正极集体铝箔有微弱的腐蚀作用，本发明所得的电解液，同时还添加了防止双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)腐蚀正极集液体铝箔的添加剂二氟磷酸锂(LiPF

S4：将以步骤S1制得的正极材料为原料的正极浆料涂布在正极集流体上制得正极片。具体的，所述正极浆料的组份为：0.5％～2.0％ CNT(碳纳米管)、1.6％～3.0％ PVDF(聚偏氟乙烯)、2.0％～6.0％ Super-Li活性导电碳粉、90％～95％纳米晶磷酸铁锂正极材料。

S5：将以步骤S2制得的负极材料为原料的负极浆料涂布在负极集流体上制得负极片。具体的，所述负极浆料的组份为：2.5％～5.0％聚丙烯腈、2.0％～6.0％ Super-Li活性导电碳粉、93％～96.0％粒针状焦石墨负极材料。

本实施方式中，所述正极集流体及所述负极集流体的表面涂布有功能涂层，所述功能涂层由纳米导电石墨和碳包覆粒分散制得。可以理解地，采用涂碳铝箔替代常的双面光或单面光压延铝箔作为电池的集流体，利用功能涂层对铝箔集流体进行表面处理是一项突破性的技术创新，覆碳就是将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒，均匀、细腻地涂覆在铝箔/铜箔上，它能提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅度降低正/负极材料和集流体之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，可减少粘结剂的使用量，提高活性物质与集流体的粘附力，保护集流体不被电解液腐蚀，进而使电池的整体性能产生显著的提升。

S6：将步骤S4制得的正极片、将步骤S5制得的负极片及隔膜卷绕后装入壳体内并注入步骤S3制得的电解液，制得超低温型磷酸铁锂动力电池。具体的，所述隔膜为高强度高孔隙率的隔膜，所述隔膜为PE(聚乙烯)隔膜，或PP(聚丙烯)隔膜，PP和PE混合复合拉伸隔膜，或由PE或PP隔膜为基材涂敷陶瓷或PVDF层的复合隔膜，或是由PP和PE混合复合拉伸隔膜为基材涂敷陶瓷或PVDF层的复合隔膜，所述隔膜的厚度为7～30μm。如图4所示，正极片、负极片及隔膜卷绕后形成卷芯，所述正极片的一侧焊接有若干个间隔设置的正极极耳，所述负极片的一侧焊接有若干个间隔设置的负极极耳，采用多极耳模切和多极耳卷绕的结构进行装配，整体的极片结构，能够增加电子导通能力，多极耳的结构提供足够的电子导通面积。

进一步，为了保证模切后各极耳在卷绕电芯上实现整齐对位，各正/负极片各极耳的间隔采用计算机模拟运算方式，依据卷针的初始周长、正极、负极和隔膜厚度变量，模拟计算出卷绕每增加一圈后极片增长的数值，依据此数值拟定正负极每一个极耳的间隔距离值。

本实施方式中，所述正极片、隔膜及负极片依次叠放并卷绕形成所述电芯，即电芯通过卷绕方式形成。在其他实施方式中，电芯还可以通过叠片方式形成，即所述正极片、隔膜及负极片叠片后若干个正极极耳位置重叠且均焊接至总正极耳进而引出电池正极，若干个负极极耳位置重叠且均焊接至总负极耳进而引出电池负极。

如图5所示，超低温型磷酸铁锂动力电池的制备流程如下：

将正极浆料/负极浆料搅拌并分散均匀；将正极浆料/负极浆料分别涂布至正极集流体/负极集流体；辊压；分条；正/负极片烘烤；模切；正极片、负极片及隔膜卷绕；X-Ray检测；热压；第一次短路测试；正/负极耳预焊；盖板和极耳超声焊；入壳；盖板和极耳激光焊；第二次短路测试；氦质谱检漏；激光打码；真空烘烤；水分测试；短路抽检；一次自动注液；第一次高温陈化；负压化成；二次自动注液；第二次高温陈化；最终抽气；最终整形；钢珠封口；分容；第一次恒温老化；OCV1/lmp1测试；第二次恒温老化；OCV2/lmp2测试；边电压测试；第三次恒温老化；OCV3/lmp3测试；分组配对；配组复核；外观初检/厚度初检；上绝缘面垫；电池贴外膜/上热缩管；全检外观/厚度；包装；入库。

本发明选用超低温型磷酸铁锂正极体系的锂离子正/负极浆料搅拌和涂布、二次电池装配的特殊工艺流程，制造性能优异的超低温型的磷酸铁锂正极体系的锂离子二次电池。本实施方式中，在注入电解液之前，使用接触式高真空炉进行高温高真空烘烤以除去所述正极片及负极片的水分，并且，在注入电解液之后，导入负压化成，以消除化成产生的气体，能够获得致密的正负极的SEI膜、超低的内阻值和稳定优异的低温大倍率放电性能，使用特殊方式的接触式真空烘烤技术以去除微量水分，消除微量水分杂质的影响，使用负压化成的特殊工艺流程，改善化成的SEI膜的成膜质量和消除化成过程所产气体对SEI膜成膜的影响。

本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，优选水热法制造工艺的磷酸铁锂材料，此工艺制造的磷酸铁锂颗粒更细分布更均匀，碳包覆致密而均匀，能有效解决磷酸铁锂材料在超低温环境下电导率低下的问题，并实现各向同性的电化学性能。相比较于传统固相法生产的磷酸铁锂材料，水热法纳米磷酸铁锂材料具有以下特点：

(1)电子电导率：水热法为：1-10

(2)水热法生产的产品物相均一，纳米颗粒大小可控、晶面生长可调、缺陷少、均匀性高、纯度高、磁性杂质比固相法低。

(3)水热法产品制作的电芯，一致性高，分档少，磁性杂质低，减少自放电，提高安全性。

(4)纳米化的超细颗粒的磷酸铁锂正极材料，还能减短充放电反应的离子迁移路径，提高大电流充放电的能力，本法所得材料一次颗粒直径在80～100nm之间，包覆层在2～5nm；而传统固相合成法所得材料为一次颗粒直径在1000～1500nm，水热法制造的磷酸铁锂材料的离子迁移直径是传统固相合成法制造的磷酸铁锂材料的离子迁移直径的1/18～1/10。

并且，水热法纳米磷酸铁锂产品为纳米晶一次颗粒，具备超低温、大倍率、一致性高等特点，适用于混合动力汽车电池、汽车启停及汽车启动电池、以及储能调频电池、离网储能电池、军品特种电池等，可广泛应用于各种高低温环境，用此正极生产的动力电池具备高、低温性能优异，倍率性能好，克容量高，循环寿命长，高安全等特点。

进一步地，本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法，使用液相碳源与再粉碎的小颗粒径针状焦石墨混合，并搅拌和混合成粒，得到液相碳源均匀包覆且粒径均匀的二次颗粒针状焦石墨前驱体，对此前驱体再进行高温热裂解，进而得到外层有硬碳均匀包覆的二次颗粒针状焦石墨，此法所得的石墨具备接近多向共性的离子和电子的导通性能，在低温环境下仍保有优良的高倍率充放电能性。经这样处理的由小颗粒径针状焦石墨再二次成粒石墨材料，在充放电的电化学反应时，还能减短充放电反应的离子迁移路径，提高大电流充放电的能力。

采用本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法制备的动力电池具有如下优点：(1)优良的高倍率性能：支持0.1C～5C的持续充电，支持0.1～5C的持续放电性能，6～8C脉冲放电，5C放电的最大表面温度不超过55℃。(2)超低温环境的放电力：-43℃～-30℃环境下，0.1C～3C大倍率放电的能力；(3)超低温环境下充电的能力：-20℃环境下，0.1C～0.5C充电的能力；(4)超宽的放电工作范围：-43℃～55℃,超宽的充电工作范围：-20℃～55℃；(5)超长的循环寿命性能：常温0.5C充放3000以上(@80％初始容量时截止)；常温1C充放2000以上(@80％初始容量时截止)；常温1C充2C放1600周以上(@80％初始容量时截止)，常温1充3C放1400以上(@80％初始容量时截止)。(6)具备高安全性，能通过重物冲击、挤压、高空跌落、过充过放、低气压保存、耐海水浸泡等滥用的极端安全测试。

本发明提供的超低温型磷酸铁锂动力电池的制备方法能够实现如下技术效果：超低温环境下磷酸铁锂正极的导电性能达到或接近常温环境下的导电性能；电解液在超低温环境下仍保有良好的溶解电解质锂盐的能力，仍保持液体的状态，而且在超低温环境下的导电性能达到或接近常温环境下的电导率、粘度及介电常数；超低温环境下磷酸铁锂正极体系电池在高倍率放电下，电压平台仍需远高于放电的截止电压，或远高于用电设备工作的终止下限电压；超细粉体的磷酸铁锂正极浆料的材料有效分散，而且提升正极浆料抗沉降的能力；能够解决磷酸铁锂正极材料和石墨负极材料在低温状态下的各向同性的问题，以实现超低温下的大电流充电和放电的条件下，正负极之间的电化学反应有效进行，包含正负极表面的的离子迁移、离子传导、电子传导、阳极的氧化反应、阴极的还原反应都能有效、持续地稳态进行；超低温型磷酸铁锂正极体系的动力电池兼顾宽温工作范围和储存范围的能力，既能满足常温的应用，也能满足超低温环境中的使用；克服了超细粉体的毛细现象反向作用，实现超细粉体表面吸附的水分的去除，实现注液前极片水分的控制；在-43℃～55℃较宽的工作范围内，满足0.1～3C的大倍率持续放电的能力；解决常规电池不能低于0℃下充电的能力，实现-20℃～0℃环境温度下对电充电的能力。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。