三元锂电池安全吗？三元锂电池缺点是什么
来源：宝鄂实业
2020-05-21 10:39
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三元锂电池安全吗？
三元锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。三元锂电池被业内视为是目前国内纯电动汽车的电池技术路线中正在快速发展的一种，与之相对的是磷酸铁锂电池。
对于电动汽车来说，不管是商用还是乘用，都是事关人身安全，必须把安全放在第一位！三元锂电池在安全性方面很不靠谱。车祸中，外力撞击会损坏电池隔膜，进而导致短路，而短路时发出的热量会造成电池热失控，并迅速将温度升至300℃以上。
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。正是基于安全性考虑，在中国，搭载三元锂电池的客车一度无法进入工信部新能源汽车推荐车型目录。
当三元锂电池充放电时，由于铁离子氧化能力不强，不会放出氧气，自然也就难以与电解质发生氧化还原反应，这使得三元锂电池充放电过程处在一个安全的环境中。不但如此，三元锂电池在大倍率放电，甚至过充放电过程中，也难以发生剧烈的氧化还原反应。
同时，锂在脱嵌后，晶格变化使晶胞终体积会缩小，这正好抵销了碳负极在反应中增加的体积，所以，在充放电中三元锂电池能够保持物理结构的稳定，消除了体积增大而产生电池爆裂现象的隐患。
通常，三元锂电池组还带有均衡管理系统，通过关键参数控制保证锂电池使用的安全性，这一点则是各类锂电池组的共同特点。电动汽车的电池安全很关键，三元锂电池的好处是体积小、能量密度大，适用于小型车、轻功率车。但是如果技术过关、质量把控得好，大型车上也可以用。
三元锂电池优点
三元锂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。三种金属元素的主要作用和优缺点如下：
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，提高循环和倍率性能。
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。
能量密度高是三元锂电池的zui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电池续航时间更长。单体三元锂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，三元锂电池比磷酸铁锂，锰酸锂或者钛酸锂具有绝对优势。
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