三元鋰電池的材料
三元鋰電池之所以被成為三元鋰電池，就是因為其正極材料采用了包含鎳、鈷、錳（或鋁）三種金屬元素的三元聚合物。
三元鋰電池的三元指的是鎳（Ni）鈷（Co）錳（Mn）三種元素。這三種元素中鎳和鈷是活性金屬，錳不參與電化學(xué)反應(yīng)。一般來說，活性金屬成分含量越高，電池容量就越大，但當(dāng)Ni的含量過高時，會引起Ni2+占據(jù)Li+的位置，加劇了陽離子混排，從而導(dǎo)致容量降低。
Co也是活性金屬，但能起到抑制陽離子混排的作用，從而穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)。Mn作為非活性金屬主要起到穩(wěn)定反應(yīng)提高安全性的作用。鎳鈷錳三元材料通?？梢员硎緸椋篖iNixCoyMnzO2，其中x+y+z=1。
人們發(fā)現(xiàn)三元鋰電池正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍調(diào)整，并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化。
三元鋰電池材料由于其高能量密度可以更好地實現(xiàn)續(xù)航里程，在新能源汽車上得到很好應(yīng)用，如美國特斯拉純電動汽車成功使用日本松下制造的鎳鈷鋁酸鋰電池體系。近年來隨著全球新能源汽車的迅猛發(fā)展，三元鋰電池材料的市場份額將逐漸增加。
三元鋰電池到底安全嗎
三元鋰電池目前也是很多大牌車企的選擇。如常見的北汽性能源、比亞迪、特斯拉、力帆汽車等知名車企，選用的都是這種電池。從電池本身的技術(shù)層面來講，雖然三元鋰電池要比其兩款主流的動力電池能量密度大，價格也相對低廉，但是其安全性在客觀上要低于磷酸鐵鋰電池與錳酸鋰電池。
采用三元鋰電池的某知名品牌的電動汽車雖然電池管理系統(tǒng)很強(qiáng)大，但由于三元鋰電池的穩(wěn)定性天生相對差，即使其采用了加強(qiáng)了外護(hù)板、冷卻系統(tǒng)等方面的安全保護(hù)設(shè)計，但仍然難以完全避免特斯拉電動汽車的自燃事故發(fā)生。由此可見，電池材料技術(shù)路線也是導(dǎo)致新能源汽車起火頻發(fā)的重要因素。
但是，由于三元正極材料在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優(yōu)勢，三元鋰電池在循環(huán)性能方面也會更好。另外，從適應(yīng)政策的角度來看，因為未來對能量密度的要求會更高，所以三元鋰離子電池的潛力也將得到更大的發(fā)揮。再加上目前三元鋰電池正在不斷加強(qiáng)的電池管理技術(shù)，它的安全性能自然也是很有保障的。
隨著國家對新能源汽車的監(jiān)管和檢測，目前市面上的新能源汽車駕駛安全還是很好的，只要在使用鋰電池時和充電時符合正規(guī)的流程和方法，就不會有太大的問題，之前國內(nèi)出現(xiàn)的自燃車大多是安全指數(shù)不夠的“黑車”，并且駕駛者在充電使用時沒能確保規(guī)范使用。
三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差，堅持不到300℃就會分解出氧分子，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點就著，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時間內(nèi)就會爆燃。相比之下，另一種廣泛應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池可以堅持到700-800℃，而且不會分解出氧分子，安全性要高得多。
在對電池安全的判斷上，要以能不能達(dá)到安全要求為標(biāo)準(zhǔn)，而不能以材料為標(biāo)準(zhǔn)。三元材料電池有各種不同的配方，不同企業(yè)各自的安全標(biāo)準(zhǔn)不一樣，不能簡單地說三元材料不安全。
但是無論是三元鋰電池亦或者磷酸鐵鋰電池，都躲不開易燃易爆的隱患。簡單來說就是鋰電池在充放電過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這會導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度升高以及單體電池之間的溫度不均勻，從而造成電池的新能不穩(wěn)定。