三元锂电池的材料_三元锂电池到底安全吗

三元锂电池的材料

三元锂电池之所以被成为三元锂电池，就是因为其正极材料采用了包含镍、钴、锰（或铝）三种金属元素的三元聚合物。

三元锂电池的三元指的是镍（Ni）钴（Co）锰（Mn）三种元素。这三种元素中镍和钴是活性金属，锰不参与电化学反应。一般来说，活性金属成分含量越高，电池容量就越大，但当Ni的含量过高时，会引起Ni2+占据Li+的位置，加剧了阳离子混排，从而导致容量降低。

Co也是活性金属，但能起到抑制阳离子混排的作用，从而稳定材料层状结构。Mn作为非活性金属主要起到稳定反应提高安全性的作用。镍钴锰三元材料通常可以表示为：LiNixCoyMnzO2，其中x+y+z=1。

人们发现三元锂电池正极材料中镍钴锰比例可在一定范围调整，并且其性能随着镍钴锰的比例的不同而变化。

三元锂电池材料由于其高能量密度可以更好地实现续航里程，在新能源汽车上得到很好应用，如美国特斯拉纯电动汽车成功使用日本松下制造的镍钴铝酸锂电池体系。近年来随着全球新能源汽车的迅猛发展，三元锂电池材料的市场份额将逐渐增加。

三元锂电池到底安全吗

三元锂电池目前也是很多大牌车企的选择。如常见的北汽性能源、比亚迪、特斯拉、力帆汽车等知名车企，选用的都是这种电池。从电池本身的技术层面来讲，虽然三元锂电池要比其两款主流的动力电池能量密度大，价格也相对低廉，但是其安全性在客观上要低于磷酸铁锂电池与锰酸锂电池。

采用三元锂电池的某知名品牌的电动汽车虽然电池管理系统很强大，但由于三元锂电池的稳定性天生相对差，即使其采用了加强了外护板、冷却系统等方面的安全保护设计，但仍然难以完全避免特斯拉电动汽车的自燃事故发生。由此可见，电池材料技术路线也是导致新能源汽车起火频发的重要因素。

但是，由于三元正极材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势，三元锂电池在循环性能方面也会更好。另外，从适应政策的角度来看，因为未来对能量密度的要求会更高，所以三元锂离子电池的潜力也将得到更大的发挥。再加上目前三元锂电池正在不断加强的电池管理技术，它的安全性能自然也是很有保障的。

随着国家对新能源汽车的监管和检测，目前市面上的新能源汽车驾驶安全还是很好的，只要在使用锂电池时和充电时符合正规的流程和方法，就不会有太大的问题，之前国内出现的自燃车大多是安全指数不够的“黑车”，并且驾驶者在充电使用时没能确保规范使用。

三元锂电池热稳定性较差，坚持不到300℃就会分解出氧分子，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，产生的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。相比之下，另一种广泛应用的磷酸铁锂电池可以坚持到700-800℃，而且不会分解出氧分子，安全性要高得多。

在对电池安全的判断上，要以能不能达到安全要求为标准，而不能以材料为标准。三元材料电池有各种不同的配方，不同企业各自的安全标准不一样，不能简单地说三元材料不安全。

但是无论是三元锂电池亦或者磷酸铁锂电池，都躲不开易燃易爆的隐患。简单来说就是锂电池在充放电过程中会产生大量的热量，这会导致电池内部温度升高以及单体电池之间的温度不均匀，从而造成电池的新能不稳定。