CN103259046A - 可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法，包括：制作正极极片：将85%-95%重量的正极活性物质、1%-10%的导电剂和1%-15%的粘结剂溶于溶剂中制作正极浆料，以8~20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片；制作负极极片：将90%-98%重量的负极活性物质、1%-5%的导电剂和1%-5%的粘结剂溶于溶剂中制作负极浆料，以6~20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制成负极极片。本发明的有益效果是高倍率磷酸铁锂电池，充电倍率由常规的1C提升到5C以上，10分钟可以充电至电池标称容量的90%，最短充电时间可以在15分钟内充满电池。

Description

可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池，尤其涉及可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池具有比能量高、电压平台高、循环寿命长、工作温度范围宽、无记忆效应、对环境友好等特点。目前已经在诸如移动电话、笔记本电脑、电子仪表等3C数码类各种便携式用电器具上得到了广泛应用，并逐渐扩展到电动工具、电动汽车上，由此对锂离子电池的充电性能提出了更高的要求，希望在高倍率快速充电减少电池充电的时间有所突破。
目前锂离子电池使用的材料体系主要为钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、镍钴锰三元材料（LiNi1-x-yCoxMnyO2）和磷酸铁锂（LiFePO4），钴酸锂和镍钴锰三元材料有Co元素的存在，其本身结构决定其在大倍率充电表面温度会急剧上升，存在一定的安全隐患，直接制约其在高倍率领域应用；锰酸锂的安全性能比较由于，但是由于其循环寿命局限（一般只有300周）、高温性能差，也制约了其的广泛应用；而LiFePO4以其优异的安全性能、良好的循环使用寿命使在可快速充电锂离子电池领域具有一定的优势。
但是，磷酸铁锂也有其自身的缺点，如磷酸铁锂的导电率比较低，直接制约了其大倍率的使用要求，这就要求必须对LiFePO4进行改性以提升其大倍率充放电性能。如采用晶相控制得到纳米级的LiFePO4，但是此法制备的LiFePO4材料比表面积较大，加工性能较差，浆料分散难度大，涂布装配环节容易出现极片掉粉或掉料现象，且其由于工艺复杂，制造成本也会随之而急剧提升；如采用碳包覆得到LiFePO4/碳复合材料，此法尽管在工艺上简单易行，但是此法制备的材料碳含量较高，大大降低了活性物质的含量，不利于电池能量密度的提升。但是，以上方法多通过外部上缩短Li+的传输路径来提升电池的大倍率性能，而对于LiFePO4本身的导电率没有明显的提升，制作成电池后最终得到改善的往往是磷酸铁锂电池的大倍率放电性能，而对其大倍率充电性能没有显著提升。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法。
本发明提供了一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法，包括：
制作正极极片：将85%-95%重量的正极活性物质、1%-10%的导电剂和1%-15%的粘结剂溶于溶剂中制作正极浆料，以8~20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片；
制作负极极片：将90%-98%重量的负极活性物质、1%-5%的导电剂和1%-5%的粘结剂溶于溶剂中制作负极浆料，以6~20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片。
作为本发明的进一步改进，还包括如下步骤：
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80~100℃烘烤25~40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，所述负极活性物质为以下成分的一种或几种组成：天然改性石墨、人造石墨、中间相碳微球、和/或钛酸锂；所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维中的一种或几种。
作为本发明的进一步改进，所述电解液中的电解质为1mol/L的六氟磷酸锂和/或双乙二酸硼酸锂，电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸亚乙烯酯中的二种或几种混合。
作为本发明的进一步改进，
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以16μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的中间相碳微球、1.5%的导电石墨和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以9μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，
制作正极极片：将80%重量的正极活性物质、5%的导电石墨和10%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将90%重量的人造石墨、5%的导电石墨和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按100℃烘烤25小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，
制作正极极片：将95%重量的正极活性物质、1%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以12μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的人造石墨、47%重量的天然石墨、1%的碳纳米管和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80℃烘烤40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以8μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的钛酸锂、1.5%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以14μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的中间相碳微球、47%的人造石墨、1%的导电石墨、1%的导电碳纤维和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的进一步改进，所述正极活性物质为金属钌（Ru）掺杂的磷酸铁锂，包括Li位掺杂和/或Fe位掺杂，具体是指Li1-4XRuxFePO4（0＜x≤0.25）和/或LiRuxFe1-2xRux PO4（0＜x≤0.5）。
本发明的有益效果是：通过本发明的制备方法制造的高倍率磷酸铁锂电池，充电倍率由常规的1C提升到5C以上，10分钟可以充电至电池标称容量的90%，最短充电时间可以在15分钟内充满电池。
具体实施方式
本发明公开了一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法，包括：
制作正极极片：将85%-95%重量的正极活性物质、1%-10%的导电剂和1%-15%的粘结剂溶于溶剂中制作正极浆料，以8~20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片；
制作负极极片：将90%-98%重量的负极活性物质、1%-5%的导电剂和1%-5%的粘结剂溶于溶剂中制作负极浆料，以6~20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片。
该可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法还包括如下步骤：将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80~100℃烘烤25~40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
所述负极活性物质为以下成分的一种或几种组成：天然改性石墨、人造石墨、中间相碳微球、和/或钛酸锂；所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维中的一种或几种。
所述电解液中的电解质为1mol/L的六氟磷酸锂和/或双乙二酸硼酸锂，电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸亚乙烯酯中的二种或几种混合。
作为本发明的第一个实施例：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以16μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的中间相碳微球、1.5%的导电石墨和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以9μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的第二个实施例：
制作正极极片：将80%重量的正极活性物质、5%的导电石墨和10%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将90%重量的人造石墨、5%的导电石墨和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按100℃烘烤25小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的第三个实施例：
制作正极极片：将95%重量的正极活性物质、1%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以12μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的人造石墨、47%重量的天然石墨、1%的碳纳米管和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80℃烘烤40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的第四个实施例：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以8μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的钛酸锂、1.5%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
作为本发明的第五个实施例：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以14μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的中间相碳微球、47%的人造石墨、1%的导电石墨、1%的导电碳纤维和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
本发明的各实施例的电池设计容量为1200mAh。
所述正极活性物质为金属钌（Ru）掺杂的磷酸铁锂，包括Li位掺杂和/或Fe位掺杂，具体是指Li1-4XRuxFePO4（0＜x≤0.25）和/或LiRuxFe1-2xRux PO4（0＜x≤0.5）。
由于本发明选择的磷酸铁锂材料为金属料Ru掺杂的磷酸铁锂，可以通过高温固相法制备，成本低廉；与通过晶相控制得到的纳米材料相比加工简单易行，与碳包覆制备的材料相比具有能量密度具有一定优势。
通过本发明的制备方法制造的高倍率磷酸铁锂电池，充电倍率由常规的1C提升到5C以上，10分钟可以充电至电池标称容量的90%，最短充电时间可以在15分钟内充满电池。
本发明制作的高倍率磷酸铁锂电池，电池倍率性能和循环性能优异，在15C以上倍率进行放电，且16C/0.5C放电容量比率高达90%以上；以8C的倍率进行充放电循环测试，1000周循环保持率高达85%以上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可快速充电的高倍率磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将85%-95%重量的正极活性物质、1%-10%的导电剂和1%-15%的粘结剂溶于溶剂中制作正极浆料，以8~ 20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片；
制作负极极片：将90%-98%重量的负极活性物质、1%-5%的导电剂和1%-5%的粘结剂溶于溶剂中制作负极浆料，以6~20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80~100℃烘烤25~40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述负极活性物质为以下成分的一种或几种组成：天然改性石墨、人造石墨、中间相碳微球、和/或钛酸锂；所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维中的一种或几种。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电解液中的电解质为1mol/L的六氟磷酸锂和/或双乙二酸硼酸锂，电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸亚乙烯酯中的二种或几种混合。
5. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以16μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的中间相碳微球、1.5%的导电石墨和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以9μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将80%重量的正极活性物质、5%的导电石墨和10%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以20μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将90%重量的人造石墨、5%的导电石墨和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按100℃烘烤25小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
7. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将95%重量的正极活性物质、1%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以12μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的人造石墨、47%重量的天然石墨、1%的碳纳米管和5%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2.5%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按80℃烘烤40小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
8. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以8μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将94.5%重量的钛酸锂、1.5%的碳纳米管和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以20μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
9. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：
制作正极极片：将91%重量的正极活性物质、4%的导电石墨、1%的导电碳黑和4%的粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中制作正极浆料，以14μm的铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆到铝箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成正极极片，所述粘结剂为分子量100万以上的聚偏氟乙烯高聚物；
制作负极极片：将47%重量的中间相碳微球、47%的人造石墨、1%的导电石墨、1%的导电碳纤维和4%的粘结剂溶于去离子水中制作负极浆料，以6μm的铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆到铜箔上并干燥，制作极片，然后将将极片辗压，剪切分条制成负极极片，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶各2%构成；
将正极极片、负极极片、以及隔膜采用卷绕的方式卷绕成电芯，将电芯放入壳内在-0.8MPa真空条件下按85℃烘烤30小时，进行装配、注电解液、化成、分容形成高倍率磷酸铁锂电池；所述电解液采用倍率型1.0mol/L的LiPF6有机体系的溶液。
10. 根据权利要求1至9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述正极活性物质为金属钌（Ru）掺杂的磷酸铁锂，包括Li位掺杂和/或Fe位掺杂，具体是指Li1-4XRuxFePO4（0＜x≤0.25）和/或LiRuxFe1-2xRux PO4（0＜x≤0.5）。
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