關(guān)注新能源汽車的朋友對(duì)“三元鋰電池”這個(gè)詞并不陌生。這個(gè)三元不是指“三元牛奶”而是一種正極材料。用三元材料作為正極材料的動(dòng)力鋰電池近年來憑借其容量高、循環(huán)穩(wěn)定性（電池壽命）好、成本適中等優(yōu)點(diǎn)，逐漸替代了鎳氫電池、鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池，成為目前市場(chǎng)上最主流的電池。今天，就來和大家聊一聊三元鋰電池指的是哪三元。

三元鋰電池的三元指的是鎳（Ni）鈷（Co）錳（Mn）三種元素。

而這三種元素中鎳和鈷是活性金屬，錳不參與電化學(xué)反應(yīng)。一般來說，活性金屬成分含量越高，電池容量就越大，但當(dāng)Ni的含量過高時(shí)，會(huì)引起Ni2+占據(jù)Li+的位置，加劇了陽離子混排，從而導(dǎo)致容量降低。

Co也是活性金屬，但能起到抑制陽離子混排的作用，從而穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)。

Mn作為非活性金屬主要起到穩(wěn)定反應(yīng)提高安全性的作用。

做一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?，鎳元素相?dāng)于《喜羊羊與灰太狼》中的沸羊羊，是羊村的實(shí)力擔(dān)當(dāng)，但不加限制可能會(huì)由于暴躁的性格闖禍，影響團(tuán)隊(duì)效率。

鈷元素相當(dāng)于美羊羊，雖然也有戰(zhàn)斗力，但主要負(fù)責(zé)通過美貌改善團(tuán)隊(duì)氛圍。

錳元素是慢羊羊，沒有戰(zhàn)斗力，是羊村的精神領(lǐng)袖，起到穩(wěn)定團(tuán)隊(duì)的作用防止羊互相打起來。

鎳鈷錳三元材料通常可以表示為：LiNixCoyMnzO2 ，其中x+y+z=1。

人們發(fā)現(xiàn)，三元正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化。

通過大量的研究，世界各國(guó)提出了多個(gè)具有不同鎳鈷錳比例組成的三元材料體系，包括333，523，622， 811 體系等。

簡(jiǎn)單來講第一個(gè)數(shù)字越大，電池的性能越強(qiáng)，生產(chǎn)難度越高，使用條件越苛刻。

最后一個(gè)數(shù)字越大，電池性能越差，生產(chǎn)成本也越低。

目前333、523型鋰電池是汽車動(dòng)力電池的主流型號(hào)，而622、811型鋰電池也是我國(guó)的重要研究方向。

目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池廠的三元電池產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，三元材料的穩(wěn)定性本身相對(duì)于磷酸鐵鋰就弱勢(shì)一些，再加上復(fù)雜的工藝要求，所以產(chǎn)能提高有限，還有很長(zhǎng)的路要走。但三元鋰電池未來一定是未來汽車動(dòng)力電池的主流，至于原因開篇已經(jīng)交代了！

三元電池優(yōu)缺點(diǎn)

三元鋰電池

　　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3.0V左右）會(huì)有明顯的容量不足的感覺。

　　三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池，鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。目前三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯，在筆記本電池領(lǐng)域廣泛使用。

　　在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰，前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V，在使用范圍方面有所限制，但到目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。

　　全球5大電芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的電芯，相當(dāng)部分的筆記型電池線都用三元材料的電芯替換了之前的鈷酸鋰電芯，SANYO，SAMSUNG柱式電池方面更是全面停產(chǎn)鈷酸鋰電芯轉(zhuǎn)向三元電芯的制造，目前國(guó)內(nèi)外小型的高倍率動(dòng)力電池大部分使用三元正極材料。

　　減少陽離子混合占位，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)和倍率性能?？商岣卟牧系娜萘浚ㄌ岣卟牧系捏w積能量密度），而由于Li和Ni相似的半徑，過多的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。

　　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*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說，三元鋰電池比磷酸鐵鋰，錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要短板，尤其是安全性能，是一直限制其大規(guī)模配組，和大規(guī)模集成應(yīng)用的一個(gè)主要因素。大量實(shí)測(cè)表明，容量較大的三元電池很難通過針刺和過充等安全性測(cè)試，這也是大容量電池中一般都要多引入錳元素，甚至混合錳酸鋰一起使用的原因。500次的循環(huán)壽命在鋰電池中屬于中等偏下，因此三元鋰電池目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域是3C數(shù)碼等消費(fèi)類電子產(chǎn)品。

　　三元鋰電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。

　　三元鋰離子電池簡(jiǎn)稱三元鋰電池，是推廣市場(chǎng)*快的一款環(huán)保電池，被各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。