詳解三元鋰電池的特性及優(yōu)缺點(diǎn)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-04 14:58
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三元鋰電池是鋰電池的一種:主要是指做電池的正極材料,.通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰.。
2.而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰電池俗稱三元材料鋰電池，它價(jià)格比鈷酸鋰便宜，耐壓略高一點(diǎn)，平均電壓略低(電池界稱電池平臺(tái))，克容量略高一點(diǎn)但壓實(shí)比低一點(diǎn)，同型號(hào)的電池容量略低于鈷酸鋰電池。
3.三元鋰電池的最大特點(diǎn)就是單位電能比較大，這是與磷酸鐵鋰電池相比的結(jié)果。
4.但是三元鋰電池的一個(gè)較大缺點(diǎn)是受到撞擊和高溫時(shí)起火點(diǎn)較低。所以對(duì)三元鋰電池的保護(hù)要求很高，以防意外。
三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的主要作用和優(yōu)點(diǎn)如下：
Co3+：減少陽(yáng)離子混合占位，穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，降低阻抗值，提高電導(dǎo)率，提高循環(huán)和效率性能。
Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由于Li和Ni相似的半徑，過(guò)多的Ni也會(huì)因?yàn)榕cLi發(fā)生位錯(cuò)現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難，導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。
Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過(guò)高的Mn含量會(huì)容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu)，使容量降低，循環(huán)衰減。
能量密度高是三元鋰電池的最大優(yōu)勢(shì)，而電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺(tái)越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。
單體三元鋰電池放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，而鈦酸鋰僅為2.3V，因此從能量密度角度來(lái)說(shuō)，三元鋰電池具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
三元鋰電池在冬季低溫0-5度的氣溫下下，大約是夏天的90%左右，有下降，但還不太明顯。更靠北方的地區(qū)，下降的會(huì)更多一點(diǎn)。
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對(duì)于鈷酸鋰電池安全性高，但是電壓太低，用在手機(jī)上(手機(jī)截止電壓一般在3.4V左右)會(huì)有明顯的容量不足的感覺(jué)。
優(yōu)點(diǎn)
從2014年初以來(lái)，三元材料鋰電池各方面不斷改性，循環(huán)次數(shù)不斷增加，目前適當(dāng)增加成本，已經(jīng)可以達(dá)到1500次以上，而且三元材料的鋰電池安全性能也在不斷改善，越來(lái)越向磷酸鐵鋰靠近。近兩年新出現(xiàn)的鎳鈷鋁新三元材料，雖然在電池制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境要求較高，但是其穩(wěn)定性與安全性進(jìn)一步提高，為多家電池廠所認(rèn)可、試產(chǎn)。
1、電壓平臺(tái)高。電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，因此對(duì)電池材料的選用，有重要的意義。電壓平臺(tái)越高，比容量越大，肯定同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)。三元材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達(dá)到4.2伏，放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
3、振實(shí)密度高
缺點(diǎn)
1、安全性差
2、耐高溫性差
3、壽命差
4、大功率放電差
5、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒)
全球性的能源短缺、環(huán)境污染、氣候變暖等問(wèn)題正日益困擾著人類社會(huì)，“尋求綠色替代能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”已成為世界各國(guó)面臨的共同課題。
對(duì)于鋰電太陽(yáng)能路燈客戶，在選購(gòu)鋰電太陽(yáng)能路燈時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)中的鋰離子電池一定要認(rèn)真審查相關(guān)參數(shù)，這是因?yàn)椋轰囯x子電池的安全特性對(duì)于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo)，國(guó)際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，一只合格的鋰離子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件（鋰電太陽(yáng)能路燈客戶一定要牢記在心的）
從2014年初以來(lái)，三元材料鋰電池各方面不斷改性，循環(huán)次數(shù)不斷增加，目前適當(dāng)增加成本，已經(jīng)可以達(dá)到1500次以上，而且三元材料的鋰電池安全性能也在不斷改善，越來(lái)越向磷酸鐵鋰靠近。近兩年新出現(xiàn)的鎳鈷鋁新三元材料，雖然在電池制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境要求較高，但是其穩(wěn)定性與安全性進(jìn)一步提高，為多家電池廠所認(rèn)可、試產(chǎn)。
1、電壓平臺(tái)高。電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，因此對(duì)電池材料的選用，有重要的意義。電壓平臺(tái)越高，比容量越大，肯定同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)。三元材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達(dá)到4.2伏，放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
從2014年初以來(lái)，三元材料鋰電池各方面不斷改性，循環(huán)次數(shù)不斷增加，目前適當(dāng)增加成本，已經(jīng)可以達(dá)到1500次以上，而且三元材料的鋰電池安全性能也在不斷改善，越來(lái)越向磷酸鐵鋰靠近。近兩年新出現(xiàn)的鎳鈷鋁新三元材料，雖然在電池制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境要求較高，但是其穩(wěn)定性與安全性進(jìn)一步提高，為多家電池廠所認(rèn)可、試產(chǎn)。
1、電壓平臺(tái)高。電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，因此對(duì)電池材料的選用，有重要的意義。電壓平臺(tái)越高，比容量越大，肯定同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)。三元材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達(dá)到4.2伏，放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
3、振實(shí)密度高
缺點(diǎn)
1、安全性差
2、耐高溫性差
3、壽命差
4、大功率放電差
5、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒)
