三元锂离子电池的优点与缺点详解

2022-02-23 16:16

三元锂离子电池是锂离子电池的一种。通常锂离子电池的正极材料是钴酸锂。而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂离子电池俗称三元材料锂离子电池，它价格比钴酸锂便宜，耐压略高一点，平均电压略低(电池界称电池平台)，克容量略高一点但压实比低一点，同型号的电池容量略低于钴酸锂离子电池。

三元锂离子电池的最大特点就是单位电能比较大，这是与磷酸铁锂离子电池相比的结果，但是三元锂离子电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂离子电池的保护要求很高，以防意外。

三元锂离子电池在容量与安全性方面比较均衡，是一款综合性能优异的电池。

一、三元锂离子电池的优点

Co3+：减少阳离子混合占位，稳定材料的层状结构，降低阻抗值，提高电导率，提高循环和效率性能。

Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的体积能量密度），而由于Li和Ni相似的半径，过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排，锂层中镍离子浓度越大，锂在层状结构中的脱嵌越难，导致电化学性能变差。

Mn4+：不仅可以降低材料成本，而且还可以提高材料的安全性和稳定性。但过高的Mn含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构，使容量降低，循环衰减。

能量密度高、循环性能好是三元锂离子电池的最大优势，而电压平台是电池能量密度的重要指标，决定着电池的基本效能和成本，电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、重量，甚至同样安时的电池，电压平台比较高的三元材料锂离子电池续航时间更长。

单体三元锂离子电池放电电压平台高达3.7V，磷酸铁锂为3.2V，而钛酸锂仅为2.3V，因此从能量密度角度来说，三元锂离子电池具有绝对优势。

三元锂离子电池在冬季低温0-5度的气温下下，大约是夏天的90%左右，有下降，但还不太明显。更靠北方的地区，下降的会更多一点。

二、三元锂离子电池的缺点介绍：

三元材料动力锂离子电池重要有镍钴铝酸锂离子电池、镍钴锰酸锂离子电池等，由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险，目前造价较高。

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