钜大LARGE | 点击量：1861次 | 2018年07月23日
三元锂电池优缺点有哪些？
1.三元锂电池是锂电池的一种:主要是指做电池的正极材料,.通常锂电池的正极材料是钴酸锂.。
2.而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池俗称三元材料锂电池，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电池。
3.三元锂电池的最大特点就是单位电能比较大，这是与磷酸铁锂电池相比的结果。
4.但是三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂电池的保护要求很高，以防意外。
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点如下：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
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。
能量密度高是三元锂电池的最大优势，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，三元锂电池具有绝对优势。
三元锂电池在冬季低温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。
1.三元锂电池是锂电池的一种:主要是指做电池的正极材料,.通常锂电池的正极材料是钴酸锂.。
2.而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池俗称三元材料锂电池，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电池。
3.三元锂电池的最大特点就是单位电能比较大，这是与磷酸铁锂电池相比的结果。
4.但是三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂电池的保护要求很高，以防意外。
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。
能量密度高是三元锂电池的最大优势，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，三元锂电池具有绝对优势。
三元锂电池在冬季低温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。
1、电压平台高。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，因此对电池材料的选用，有重要的意义。电压平台越高，比容量越大，肯定同样体积、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里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高，高线可以达到4.2伏，放电平台可以达到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
3、振实密度高
1、安全性差
2、耐高温性差
3、寿命差
4、大功率放电差
5、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高，高温后释放氧气极容易燃烧)
1、LMO没有贵金属，价格相对较低；而NCM受困于钴价高企，价格高（高镍材料能降BOM成本，但是工艺成本增加）。2、LMO电压平台高，~3.75~3.8V，NCM电压平台低，3.6~3.7V3、LMO尖晶石结构，安全性相对好一些；NCM层状结构，容易锂镍混排，安全性差（Ni%越高越差）4、最关键的克容量上，LMO较低，NCM较高。具体参考@火尧的回答5、LMO高温性能特别差，所以，工业用法都是LMO掺杂三元。典型的如LMO：NCM=7:3（低成本，电动自行车），5:5or3:7，物流车6、加上LFP后，整体成本：纯LMO＜LFP≤LMO混NCM＜NCM7、寿命一般锰酸锂的特点，比较适用于：①成本敏感；②能量密度有一定的要求；③安全性要求不高的领域，如电动自行车，低速车等
锰酸锂有三种：1层状锰酸锂LiMnO2，理论容量285mA·h/g，电压平台4V。层状结构难合成，不稳定，极易生成Li2Mn2O4尖晶石结构而导致电压平台下降，稳定性差，容量不可逆衰减等。2高压尖晶石锰酸锂LiMn2O4，理论容量148mA·h/g，电压平台4.15。高温性能差，55℃以上容量衰减严重。也易生成Li2Mn2O4尖晶石结构而导致电压平台下降，稳定性差，容量不可逆衰减等。工业上锰酸锂目前用的是这种。3尖晶石锰酸锂Li2Mn2O4，电压低（3V），容量低，循环差，都在研究如何避免这种东西产生。三元：为了解决层状锰酸锂的缺陷，通过掺杂金属元素的方法，发明了Ni、Co（Al）取代锰的三元材料LiNiCoMnO2(LiNiCoAlO2)，兼顾了镍酸锂的高容量高电压、锰酸锂的高压高安全性，钴酸锂的良好循环性，同时克服了锰酸锂镍酸锂合成困难且不稳定、钴酸锂成本高的缺点，成为了目前的主流正极材料。理论容量280mA·h/g，电压2.7~4.2，现在实际做出来的容量在160mA·h/g左右。未来几年，目前的三元在三年后基本会被淘汰，高镍和NCA占主角。10年后估计整个三元会被淘汰，会有新型的电池体系来替代三元。
锰酸锂性能指标优异，与政策结合度高在公布的前三批新能源推广车型目录中，纯电动客车配套的锰酸锂电池能量密度均超过了115wh/kg,一改此前市场锰酸锂能量密度低的观点，而起点研究（SPIR）通过对盟固利、星恒、亿鹏等几家锰酸锂电池企业的调研，发现锰酸锂电池的SOC循环能达到2000C，与三元体系相差无几。而在政策对能量密度和快充性能的双重要求下，锰酸锂电池具备的功率性能、放电倍率性能、低温性能好、电压频率高的特点亦能够充分满足市场需求。
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