CN114243089B - 一种磷酸铁锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磷酸铁锂二次电池。所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20；其中，m为所述电池中电解液的总质量；w为所述电解液中环状碳酸酯的总质量百分比；η为‑20℃下所述电解液的粘度，其中，η为7～18mPa·s；Cap表示所述电池的额定容量。本发明将电池的额定容量、电解液总质量m以及电解液的粘度η、电解液中环状碳酸酯的质量百分比w综合设计，合理量化，使磷酸铁锂二次电池在高能量密度条件下，同时兼顾良好的低温性能及更长的循环寿命。

Description

一种磷酸铁锂二次电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，涉及一种磷酸铁锂二次电池。
背景技术
新能源汽车如今快速发展，对续航里程和低温性能以及使用寿命的要求随之变高，最常使用的磷酸铁锂电池，同时需要满足更高的能量密度和良好的低温循环性能。但是在低温下，锂离子在电极材料的嵌入和脱出的过程中动力学过程慢，离子扩散速率小，电荷转移的电阻大，更容易出现低温循环性能不佳的问题。
如何改善低温循环性能很多文献做出了报道。
CN 107768667 A公开了一种低温循环磷酸铁锂动力电池及其制备方法，通过对正负极材料的改性来提供锂离子电池的低温循环性能。通过降低正极活性材料的粒径，提高正极活性材料的比表面积，提高各物质之间的接触面积，提高电池的低温放电性能和低温循环性能。采用生焦粉碎超高温石墨化材料作为负极活性材料，通过提高生焦粉碎超高温石墨化材料的压实密度和振实密度，降低其层间距，提高空间利用率，达到降低内阻的作用，从而提高负极材料的低温充放电性能和循环性能。但是对正极材料和负极材料的处理过程复杂，工艺成本高。
CN111211311A公开了一种多孔纳米磷酸铁锂复合材料及其制备方法，通过水热法，在磷酸铁锂表面包覆硬碳材料及其掺杂氮元素，制备出纳米多孔纳米磷酸铁锂，提高其材料的电子传输速率和离子传输速率，从而改善其倍率低温性能。但是水热法制备正极，烧结性差，而且水热对设备的要求高，技术难度大，安全性低。
CN111293366A公开了一种磷酸铁锂正极的锂离子电池的制备方法。所述正极的活性物质包括改性的磷酸铁锂以及锂钻氧化物，所述改性磷酸铁锂为LiFe0.8Co0.12Mg0.02Al0.01PO4，所述锂钻氧化物为LiCo0.97Mg0.02Al0.01O2：其中所述改性磷酸铁锂的D50为1.2～1.5um，D90为2.4～2.6um，所述锂钻氧化物的D50为2.4～2.6um，D90为3.2～3.41μm；所述锂离子电池的电解液中包括以二甲基亚硫酸酯(DMS)，甲基磺酸乙酯(EMS)和碳酸亚乙烯酯(VC)组成的添加剂.但是磷酸铁锂材料唯一，虽然也具有较好的低温循环性能，但是适用范围窄。
如何制备一种高能量密度条件下，同时兼顾良好的低温性能及更长的循环寿命的磷酸铁锂电池，是本领域重要的研究方向。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂二次电池，在高能量密度下，同时具备良好的低温性能以及长循环寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种磷酸铁锂二次电池，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20。
其中，m为所述电池中电解液的总质量。
w为所述电解液中环状碳酸酯的总质量百分比。
η为-20℃下所述电解液的粘度，其中，η为7～18mPa·s，其中所述η的值可以是7mPa·s、8mPa·s、9mPa·s、10mPa·s、11mPa·s、12mPa·s、13mPa·s、14mPa·s或15mPa·s、16mPa·s、17mPa·s、18mPa·s等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
Cap表示所述电池的额定容量。
本发明将电池的额定容量、电解液总质量m以及电解液的粘度η、电解液中环状碳酸酯的质量百分比w综合设计，合理量化，使磷酸铁锂锂离子电池在高能量密度条件下，同时兼顾良好的低温性能及更长的循环寿命。影响电解液粘度的因素中锂盐和环状碳酸酯影响最大。但锂盐在商业电解液中的使用已经趋于同质化，波动较小，对电解液粘度的影响较小。环状碳酸酯同时具有高介电常数和高粘度的特性。在电解液中，高介电常数可以有效地解离锂盐，产生更多的锂离子，有利于提升电池的低温性能；但是高粘度会提高锂离子在电解液中迁移的阻力，降低电池的低温性能，同时导致电池发热量大，降低循环寿命。本发明中使用的环状碳酸酯熔点较低，其含量高的时候，电解液在低温下易结晶，影响电池的低温性能。所以选择本发明环状碳酸酯质量百分比和电解液的粘度η对提高电池的低温性能至关重要。
作为本发明优选的技术方案，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的组合、碳酸甲丙酯和氟代碳酸乙烯酯的组合或碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯酯的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述w为20～40％，其中w的值可以是20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述电解液的总质量与所述电池的额定容量的比值为3～5g/Ah，其中所述比值可以是3g/Ah、3.2g/Ah、3.4g/Ah、3.6g/Ah、3.8g/Ah、4g/Ah、4.2g/Ah、4.4g/Ah、4.6g/Ah、4.8g/Ah或5g/Ah等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。
优选地，所述添加剂包括环状碳酸酯。
优选地，所述添加剂中的环状碳酸酯包括碳酸亚乙烯酯和/或氟代碳酸乙烯酯。
优选地，所述有机溶剂包括所述环状碳酸酯和链状碳酸酯。
优选地，所述有机溶剂中的环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯的组合、碳酸丙烯酯和碳酸甲丙酯的组合或碳酸乙烯酯和碳酸甲丙酯的组合等。
优选地，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的组合、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的组合或碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的组合等。
优选地，所述锂盐包括LiPF6、LiPO2F2、LiFSI、LiODFB、LiTFSI和LiODFP中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：LiPF6和LiPO2F2的组合、LiPF6和LiFSI的组合或LiPF6和LiODFP的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述磷酸铁锂二次电池包括正极极片、负极极片、隔膜和所述电解液。
优选地，所述隔膜包括隔离膜基体和设置于所述隔离膜基体上的复合涂层。
优选地，所述复合涂层至少为一层。
优选地，所述复合涂层包括氧化涂层。
优选地，所述隔膜基体包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚酰胺中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：聚乙烯和聚丙烯的组合、聚丙烯和聚对苯二甲酰对苯二胺的组合、聚对苯二甲酰对苯二胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的组合、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚四氟乙烯的组合、聚四氟乙烯和聚丙烯腈的组合、聚丙烯腈和聚酰亚胺的组合或聚酰亚胺和聚酰胺的组合等。
优选地，所述复合涂层的厚度为5～16um，其中，所述厚度可以是5um、6um、7um、8um、9um、10um、11um、12um、13um、14um、15um或16um等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述氧化涂层包括Al的氧化物、Al的氮化物、Al的氟化物、Ca的氧化物、Ca的氮化物、Ca的氟化物、Ba的氧化物、Ba的氮化物和Ba的氟化物中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有：Al的氧化物和Al的氮化物的组合、Al的氮化物和Al的氟化物的组合、Ca的氧化物和Ca的氮化物的组合、Ca的氟化物和Ba的氧化物的组合、Ba的氧化物和Ba的氮化物的组合或Ba的氮化物和Ba的氟化物的组合等。
优选地，所述氧化涂层的厚度为1～5um，其中所述厚度可以是1um、1.5um、2um、2.5um、3um、3.5um、4um、4.5um或5um等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述正极极片包括正极集流体和所述正极集流体表面上的正极膜片。
优选地，所述正极膜片的活性物质包括LiaFexM1-xO4，其中，0.85≤a≤1.2，其中a的值可以是0.85、0.88、0.90、0.92、0.94、0.96、0.98、1.0、1.02、1.04、1.06、1.08或1.2等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。0＜x≤1，其中x的值可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，M包括Al、Mn和V中的任意一种或至少两种的组合，其中所述组合典型但非限制性实例有Al和Mn的组合、Mn和V的组合或Al和V的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述正极极片的双面涂布面密度为360～500g/cm2，其中所述面密度可以是360g/cm2、380g/cm2、400g/cm2、420g/cm2、440g/cm2、460g/cm2、480g/cm2或500g/cm2等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述正极极片的压实密度为2.3～2.7g/cm3。其中所述压实密度可以是2.3g/cm3、2.32g/cm3、2.34g/cm3、2.36g/cm3、2.38g/cm3、2.4g/cm3、2.42g/cm3、2.44g/cm3、2.46g/cm3、2.48g/cm3、2.5g/cm3、2.52g/cm3、5.54g/cm3、2.56g/cm3、2.58g/cm3、2.6g/cm3、2.62g/cm3、2.64g/cm3、2.66g/cm3、2.68g/cm3或2.7g/cm3等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述负极极片包括负极集流体和所述负极集流体表面上的负极膜片。
优选地，所述负极膜片的活性材料包括人造石墨和/或天然石墨。
作为本发明优选的技术方案，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.75≤P×VOI≤4.8，其中，P为负极膜片的孔隙率，VOI为负极膜片的OI值。
优选地，所述孔隙率为25～40％，其中所述孔隙率可以是25％、28％、30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述OI值为3～12，其中所述OI值可以是3、4、5、6、7、8、9、10、11或12等。
优选地，VOI＝C004/C110，其中，所述C004为负极极片的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰面积，所述C110为负极极片的X射线衍射图谱中110特征衍射峰的峰面积。
作为本发明优选的技术方案，所述负极极片的双面涂布面密度为180～250g/cm2，其中所述面密度可以是180g/cm2、190g/cm2、200g/cm2、210g/cm2、220g/cm2、230g/cm2、240g/cm2或250g/cm2等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述负极极片的压实密度为1.55～1.65g/cm3，其中所述压实密度可以是1.55g/cm3、1.56g/cm3、1.57g/cm3、1.58g/cm3、1.59g/cm3、1.60g/cm3、1.61g/cm3、1.62g/cm3、1.63g/cm3、1.64g/cm3或1.65g/cm3等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明制备的磷酸铁锂电池在高能量密度条件下，同时具有良好的低温性能以及长循环寿命，其中，在25±2℃，电池在1In1倍率下循环，寿命超过5000次；在-20℃时，电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V而不析锂。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明具体实施方式中实施例1-7和对比例1-3，提供一种磷酸铁锂二次电池的制备方法：
正极膜片的活性物质为LiFeO4，制备方法为：将正极活性物质与导电剂炭黑、粘结剂PVDF按照比例94:3:3混合并加入有机溶剂NMP中高速搅拌形成均匀的分散液；高速搅拌结束后在搅拌罐中进行负压消泡，得到适于涂布的正极浆料。将得到的正极浆料通过转移式涂布机涂布于12μm铝箔上，双面涂布面密度为460g/cm2，经烘干后冷压，压实密度为2.5g/cm3，经分条后制成所需形状的正极极片。
负极材料为人造石墨，制备方法为：将负极活性材料与导电剂炭黑、粘结剂SBR、增稠剂CMC按照比例95:1.5:1.5:2：混合并加入去离子水中高速搅拌形成均匀的分散液；高速搅拌结束后在搅拌罐中进行负压消泡，得到适于涂布的负极浆料。将得到的负极浆料通过转移式涂布机涂布于6μm铜箔上，双面涂布面密度为200g/cm2，经烘干后冷压，压实密度为1.55g/cm3，经分条后制成所需形状的负极极片。
将正负极极片和隔离膜按卷绕方式制成电芯；然后将电芯装入电池壳，经烘烤除去水分；然后注入不同的电解液；焊接密封，再经化成、老化工艺制得锂离子二次电池。
实施例1
电解液制备方法为：将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：22：25：35：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为26％，η为10mPa·s。
实施例2
将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：16：25：41：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为20％，η为11mPa·s。
实施例3
将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：36：25：21：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为40％，η为18mPa·s。
实施例4
将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：14：25：35：3：9：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为26％，η为11mPa·s。
实施例5
电解液制备方法为：将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为15：1：22：25：32：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为26％，η为18mPa·s。
实施例6
将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为8：1：22：25：39：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为26％，η为7mPa·s。
实施例7
电解液制备方法为：将LiPF6、LiFSI、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为4：9：22：25：35：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为26％，η为8mPa·s。
对比例1
电解液制备方法为：将LiPF6、LiODFP、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：25：57：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池不满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为1％，η为4.5mPa·s。
对比例2
电解液制备方法为：将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：5：25：52：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池不满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为6％，η为6mPa·s。
对比例3
电解液制备方法为：将LiPF6、LiODFP、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯按质量比为12：1：46：25：11：3：1：1的组分混合均匀，得到电解液。
其中，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20
其中，Cap为100Ah，m为400g，w为50％，η为24mPa·s。
对实施例1-7和对比例1-3中的磷酸铁锂二次电池进行1In1倍率下的循环寿命测试，和-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V测试，测试结果如表1所示。测试方法如下：
其中，测试环境温度25±2℃；C1：电池1小时率额定容量(Ah)；I1：1小时率放电电流，数值等于C1(A)；Cn1：电池1小时率实际放电容量(Ah)；In1：1小时率实际放电电流，数值等于Cn1(A)；充电截至电压：3.65V；放电截至电压：2.0V。
(1)电池Cn1测试方法：
第1步：以I1放电至放电截至电压；
第2步：搁置30min；
第3步：以I1恒流充电至充电截至电压后转恒压充电，至充电终止电流降至0.05I1；
第4步：搁置30min；
第5步：以I1放电至放电截至电压；计算放电容量；
从第1步到第5步测试容量5次，当连续3次试验结果的极差小于额定容量的3％时，可提前结束试验，取最后3次试验结果平均值作为Cn1。
(2)1In1倍率下循环测试方法：
第1步：将电池按照1In1电流恒流充至3.6V，然后转0.33In1恒流充电至充电截至电压；
第2步：搁置30min；
第3步：将电池按照1In1电流恒流放电至放电截至电压；
第4步：搁置30min；
从第1步到第4步循环，直至电池第3步放电容量小于Cn1的70％；计算循环寿命。
表1
通过上述结果可以总结得到：实施例1-7和对比例1-3，只是电解液做了调整；实施例1-3是通过调整碳酸乙烯酯含量使得w在20～40％，η相应发生变化，且满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能好，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V不析锂；实施例4与实施例1相比，调整了碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的含量，η相应发生变化，且满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能好，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V不析锂；实施例5-7与实施例1相比，调整了锂盐种类和配比，η相应发生变化，且满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能好，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V不析锂。
对比例1与实施例1相比，将碳酸乙烯酯调整为碳酸二乙酯，η相应发生变化，且不满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能差，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V析锂；对比例2与实施例1相比，调整碳酸乙烯酯含量使得w只有9％，η相应发生变化，但是满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能差，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V析锂；对比例3与实施例1相比，调整碳酸乙烯酯含量使得w达到50％，η相应发生变化，但是满足关系式0.05≤(m×w)/(η×Cap)≤0.20，电池1In1倍率下循环性能差，且在-20℃时电池以0.2-0.5In1倍率恒流充电至3.5V析锂。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.05≤(m×w) / (η×Cap)≤0.20；
其中，m为所述电池中电解液的总质量；
w为所述电解液中环状碳酸酯的总质量百分比，所述w为20~40%；
η为-20℃下所述电解液的粘度，其中，η为7~18mPa·s；
Cap表示所述电池的额定容量；
所述电解液的总质量与所述电池的额定容量的比值为3~5g/Ah；
所述磷酸铁锂二次电池包括正极极片、负极极片、隔膜和所述电解液；
所述负极极片包括负极集流体和所述负极集流体表面上的负极膜片，所述负极膜片的活性材料包括人造石墨和/或天然石墨，所述磷酸铁锂二次电池满足关系式：0.75≤P×VOI≤4.8，其中，P为负极膜片的孔隙率，所述孔隙率为25~40%，VOI为负极膜片的OI值，VOI＝C004/C110，其中，C004为负极极片的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰面积，C110为负极极片的X射线衍射图谱中110特征衍射峰的峰面积，所述OI值为3~12。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述添加剂包括环状碳酸酯。
5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述添加剂中的环状碳酸酯包括碳酸亚乙烯酯和/或氟代碳酸乙烯酯。
6.根据权利要求3所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。
7.根据权利要求6所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述有机溶剂中的环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求6所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求3所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述锂盐包括LiPF6、LiPO2F2、LiFSI、LiODFB、LiTFSI和LiODFP中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述隔膜包括隔离膜基体和设置于所述隔离膜基体上的复合涂层。
11.根据权利要求10所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述复合涂层至少为一层。
12.根据权利要求10所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述复合涂层包括氧化涂层。
13.根据权利要求10所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述隔离膜基体包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求10所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述复合涂层的厚度为5~16um。
15.根据权利要求12所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述氧化涂层包括Al的氧化物、Al的氮化物、Al的氟化物、Ca的氧化物、Ca的氮化物、Ca的氟化物、Ba的氧化物、Ba的氮化物和Ba的氟化物中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求12所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述氧化涂层的厚度为1~5um。
17.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体和所述正极集流体表面上的正极膜片。
18.根据权利要求17所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述正极膜片的活性物质包括LiaFexM1-xO4，其中，0.85≤a≤1.2，0＜x≤1，M包括Al、Mn和V中的任意一种或至少两种的组合。
19.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述正极极片的双面涂布面密度为360~500g/cm2。
20.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述正极极片的压实密度为2.3~2.7g/cm3。
21.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述负极极片的双面涂布面密度为180~250g/cm2。
22.根据权利要求1所述的磷酸铁锂二次电池，其特征在于，所述负极极片的压实密度为1.55~1.65g/cm3。
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