電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
三元鋰電池安全嗎？
1.三元鋰電池是目前安全的鋰電池正極材料，不含任何對人體有害的重金屬元素，其橄欖石結構中氧氣很難析出，提高了材料的穩定性。
2.三元鋰電池加工流程與其他鋰電池品種大體相同，其核心工序有：配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環節，三元鋰材料導電性能相對較差，所以，顆粒一般做得更小一些，這樣做的客觀效果是：內部排列更為平均，促使其形成了平衡的電壓平臺，工作時能夠保持電池的狀態穩定。
3.充放電是鋰電池兩種基本的工作狀態。當三元鋰電池充放電時，由于鐵離子氧化能力不強，不會放出氧氣，自然也就難以與電解質發生氧化還原反應，這使得三元鋰電池充放電過程處在一個安全的環境中。不但如此，三元鋰電池在大倍率放電，甚至過充放電過程中，也難以發生劇烈的氧化還原反應。同時，鋰在脫嵌后，晶格變化使晶胞體積會縮小，這正好抵銷了碳負極在反應中新增的體積，所以，在充放電中三元鋰電池能夠保持物理結構的穩定，消除了體積增大而出現電池爆裂現象的隱患。
三元鋰電池在安全性方面卻很不靠譜。車禍中，外力撞擊會損壞電池隔膜，進而導致短路，而短路時發出的熱量會造成電池熱失控，并迅速將溫度升至300℃以上。
三元鋰電池熱穩定性較差，堅持不到300℃就會分析出氧分子，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點就著，出現的熱量進一步加劇正極分析，在極短的時間內就會爆燃。
而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰電池俗稱三元材料鋰電池，它價格比鈷酸鋰便宜，耐壓略高一點，均勻電壓略低(電池界稱電池平臺)，克容量略高一點但壓實比低一點，同型號的電池容量略低于鈷酸鋰電池。
三元鋰電池的最大特點就是單位電能比較大，這是與磷酸鐵鋰電池相比的結果。
但是三元鋰電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時起火點較低。所以對三元鋰電池的保護要求很高，以防意外。
三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優異的電池。三種金屬元素的緊要用途和優勢如下：
Co3+：減少陽離子混合占位，穩定材料的層狀結構，降低阻抗值，提高電導率，提高循環和效率性能。
Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由于Li和Ni相近的半徑，過多的Ni也會因為與Li發生位錯現象導致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結構中的脫嵌越難，導致電化學性能變差。
Mn4+：不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩定性。但過高的Mn含量會容易出現尖晶石相而破壞層狀結構，使容量降低，循環衰減。
能量密度高是三元鋰電池的最大優點，而電壓平臺是電池能量密度的緊要指標，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續航時間更長。
單體三元鋰電池放電電壓平臺高達3.7V，磷酸鐵鋰為3.2V，而鈦酸鋰僅為2.3V，因此從能量密度角度來說，三元鋰電池具有絕對優點。
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