電池的容量決定了巡航里程、充電時(shí)間這些用戶體驗(yàn)最重要的部分。當(dāng)然，從汽車這個(gè)工業(yè)產(chǎn)品角度看，決定動(dòng)力電池的維度又要多好幾個(gè)，比如安全性、能量密度、單體標(biāo)稱電壓、使用壽命、應(yīng)用成本、低溫衰減能力等等，在這方面國(guó)際與國(guó)內(nèi)都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，能夠上市銷售的車型肯定首先要達(dá)標(biāo)。 

 

                            

相信很多關(guān)注電動(dòng)汽車的朋友對(duì)于三元鋰電池不會(huì)陌生，大名鼎鼎的特斯拉采用的就是這種電池。而國(guó)內(nèi)的電池巨頭比亞迪在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)一直采用的是磷酸鐵鋰電池，在今年下半年則宣布也將重點(diǎn)發(fā)展三元鋰電池。那么，到底什么是三元鋰電池？它為什么會(huì)突然成為動(dòng)力電池的寵兒呢？

 

 

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。

 

 

 

安全性是重中之重

三元鋰電池的特點(diǎn)是能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠(yuǎn)，速度也能更快。但是其弱點(diǎn)在于穩(wěn)點(diǎn)性較差，如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水，都會(huì)有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會(huì)有一層鋼殼保護(hù)，由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成，所以，雖然特斯拉給電池組進(jìn)行了全方位的保護(hù)，但是在極端的碰撞事故中，起火隱患還是有的。

 

 

之所以這樣，原因是兩種材料在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解，三元鋰材料會(huì)在更低的200度左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈，會(huì)釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過(guò)需要注意的是，我們提到的是材料，而不是已經(jīng)成為成品的電池。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)于鋰電池的命名

常見(jiàn)的命名有以下兩種：

① 以電池中最主要的元素來(lái)命名。

② 以電池最核心的反應(yīng)機(jī)理或特征來(lái)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(lái)說(shuō)這是最重要的一個(gè)特性，因此用正極材料來(lái)命名的情況最多，咱們常說(shuō)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(tīng)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(guò)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。

鋰電材料鎳餅

2.鈷粉

鈷也是副族中的活性金屬，其可以抑制陽(yáng)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(guò)高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低。

電池材料鈷粉

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(lái)讓鋰電池表現(xiàn)出不一樣的特性。

鋰電材料鋁錳