什么是三元鋰電池，為什么叫三元鋰電池？到底是哪三元？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-30 10:25
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選購電動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系？今天我們就來解決這一疑問。
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；鋰指的是電解質主要為六氟磷酸鋰的電解液，而負極材料一般為石墨。
關于電池的命名
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機理或特征來命名，比如強調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，對于鋰電池來說這是最重要的一個特性，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系？
三元鋰之所以被發(fā)揚光大，當然不僅僅是因為這個名字好聽好記，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，但含量過多會導致鎳離子占據(jù)鋰離子位置（鎳氫混排），導致容量下降。
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），但過高的鈷含量會導致實際容量降低。
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，多一個或者少一個都會影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池，但我們根據(jù)自己的需求，適當調節(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？
很鎳是三元鋰電池中決定能量密度的元素，要想跑得更遠，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。
簡單概括一下就是第一個數(shù)字越高，跑得越遠，但成本越高，安全性也越低；最后一個數(shù)字越高，跑得越近，也最便宜。
要想跑得更遠且更安全，那就勢必要增加鎳和鈷在三元材料中的比值，不過，你也必須承擔鎳化學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。
