三元鋰電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)，三元鋰電池一般能用多久?

三元鋰電池是使用三種鎳鈷錳過(guò)渡金屬氧化物作為正極材料的二次鋰離子電池。它完全結(jié)合了鈷酸鋰循環(huán)的良好性能，鎳酸鋰的高比容量以及錳酸鋰的高安全性和低成本，是通過(guò)混合，摻雜，涂覆和表面改性的方法合成鎳的在分子水平上具有多種元素(例如鈷和錳)的復(fù)合鋰插層氧化物。它是已被廣泛研究和應(yīng)用的可再充電鋰離子電池。

一、三元鋰電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?

1、三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是：體積更小，容量密度更高，耐低溫，循環(huán)性能更好，是新能源乘用車的主流。

2、三元鋰電池缺點(diǎn)是：熱穩(wěn)定性差，在250-300℃會(huì)分解，三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)特別強(qiáng)烈。一旦釋放出氧分子，電解液就會(huì)在高溫作用下迅速燃燒，進(jìn)而發(fā)生爆燃。

三元鋰電池在容量和安全性方面相對(duì)平衡，并且是具有優(yōu)異的整體性能的電池。這三種金屬元素的重要功能。

三種金屬元素優(yōu)缺點(diǎn)如下：

Co3+：減少陽(yáng)離子的混合占用，穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，降低電阻值，提高電導(dǎo)率并提高循環(huán)性能和速度。

Ni2+：可以新增材料的容量(新增材料體積的能量密度)。由于Li和Ni的半徑相似，過(guò)多的Ni也會(huì)由于與Li的位錯(cuò)以及鋰層中鎳離子的濃度而引起鋰鎳的混合放電。鋰越大，在層狀結(jié)構(gòu)中將其去交織就越困難，從而導(dǎo)致不良的電化學(xué)性能。

Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但是，假如Mn的含量過(guò)多，則容易出現(xiàn)尖晶石相，破壞層狀結(jié)構(gòu)，因此會(huì)降低循環(huán)的容量和衰減。

高能量密度是三元鋰電池的最大優(yōu)勢(shì)，電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，它決定了電池的基本效率和成本。具有較高電壓平臺(tái)的An-time電池和三元材料鋰離子電池的電池壽命更長(zhǎng)。單個(gè)三元鋰電池的放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，鈦酸鋰僅為2.3V。因此，從能量密度的角度來(lái)看，三元鋰電池要優(yōu)于磷酸鋰，錳酸鋰或鈦酸鋰具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

安全性差和循環(huán)壽命短是三元鋰電池的重要缺點(diǎn)，特別是安全性能，這已成為限制其大規(guī)模執(zhí)行和大規(guī)模集成應(yīng)用的重要因素。大量實(shí)際測(cè)試表明，大容量三元電池難以通過(guò)針灸和超負(fù)荷等安全測(cè)試，這也是大容量三元電池通常引入更多錳甚至使用錳酸鹽的原因。

二、三元鋰電池一般能用多久?

三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，這是商用可充電鋰離子電池中的平均壽命。磷酸鐵鋰持續(xù)約2000個(gè)循環(huán)，而鈦酸鋰達(dá)到10000個(gè)循環(huán)。目前傳統(tǒng)的電池制造商已經(jīng)承諾其三元電池的規(guī)格超過(guò)500倍(在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行充電和放電)，但是在將電池組組裝成電池組之后，由于問(wèn)題電阻，電阻和內(nèi)部電阻的關(guān)系不能完全相同，其壽命約為400倍。