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。