常說的電動(dòng)車三元鋰電池，究竟是哪三元你知道嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-24 18:29
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選購電動(dòng)車的朋友都聽說三元鋰電池的大名，常見的北汽新能源、比亞迪、特斯拉等都采用了這種電池。那么，三元鋰電池究竟為什么叫三元鋰電池？三元究竟指的又是哪三元呢？三種元素之間又有什么關(guān)系？今天我們就來解決這一疑問。
為什么叫三元鋰電池？哪三元？
三元鋰電池其全稱為“正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池”，其中三元指的是包含鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，在三元鋰電池中做正極；鋰指的是電解質(zhì)主要為六氟磷酸鋰的電解液，而負(fù)極材料一般為石墨。
關(guān)于電池的命名
常見的命名有以下兩種：
① 以電池中最主要的元素來命名。
② 以電池最核心的反應(yīng)機(jī)理或特征來命名，比如強(qiáng)調(diào)可折疊特性的柔性電池
由于鋰電池中的正極材料往往是決定了其能量密度，對(duì)于鋰電池來說這是最重要的一個(gè)特性，因此用正極材料來命名的情況最多，咱們常說的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池就屬于這一類。
三種元素之間有什么關(guān)系？
三元鋰之所以被發(fā)揚(yáng)光大，當(dāng)然不僅僅是因?yàn)檫@個(gè)名字好聽好記，更是由于鎳鈷錳（或鋁）這三種金屬元素的聚合物在電池內(nèi)部發(fā)揮了巨大的作用。那么，這三種金屬元素都有起到了什么作用呢？
1.鎳餅
鎳是副族中的活性金屬，主要作用是提升電池的體積能量密度，是提升續(xù)航里程的主要突破口，但含量過多會(huì)導(dǎo)致鎳離子占據(jù)鋰離子位置（鎳氫混排），導(dǎo)致容量下降。
2.鈷粉
鈷也是副族中的活性金屬，其可以抑制陽離子的混排，從而提高起到提升穩(wěn)定性和延長(zhǎng)電池的壽命的作用，此外，其也決定了電池的充放電速度和效率（倍率性能），但過高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低。
3.鋁或錳
錳或鋁的作用在于降低材料成本，畢竟上面提到的鎳和鈷都是十分昂貴的稀有金屬，并且可以提高電池的安全性和穩(wěn)定性。
在三元鋰電池的正極材料中，鎳、鈷、錳（或鋁）這三種金屬元素缺一不可，多一個(gè)或者少一個(gè)都會(huì)影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池，但我們根據(jù)自己的需求，適當(dāng)調(diào)節(jié)鋰電池中鎳、鈷、錳（或鋁）的混合比例（摩爾比），來讓鋰電池表現(xiàn)出不一樣的特性。
鎳鈷錳（或鋁）怎樣混合才能讓我跑得更遠(yuǎn)？
很鎳是三元鋰電池中決定能量密度的元素，要想跑得更遠(yuǎn)，提高它的含量就是；如果想要三元鋰電池成本更便宜，增大錳或鋁的比值就對(duì)了。
根據(jù)正極材料中鎳鈷錳（或鋁）3種元素的混合比例不同，我們可以將三元鋰電池分為不同的體系：
如鎳：鈷：錳比例為：1：1：1的333體系；
或者8：1：1的高鎳811體系等。
簡(jiǎn)單概括一下就是第一個(gè)數(shù)字越高，跑得越遠(yuǎn)，但成本越高，安全性也越低；最后一個(gè)數(shù)字越高，跑得越近，也最便宜。
要想跑得更遠(yuǎn)且更安全，那就勢(shì)必要增加鎳和鈷在三元材料中的比值，不過，你也必須承擔(dān)鎳化學(xué)性能活潑帶來的安全隱患和鈷稀有金屬帶來的高昂成本，魚和熊掌不可兼得。
