三元鋰離子電池安全嗎？

1.三元鋰離子電池是目前安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)中氧氣很難析出，提高了材料的穩(wěn)定性。

2.三元鋰離子電池生產(chǎn)流程與其他鋰離子電池品種大體相同，其核心工序有：配料、涂布、輥壓、制片、卷繞。在配料環(huán)節(jié)，三元鋰材料導(dǎo)電性能相對(duì)較差，所以，顆粒一般做得更小一些，這樣做的客觀效果是：內(nèi)部排列更為均勻，促使其形成了平衡的電壓平臺(tái)，工作時(shí)能夠保持電池的狀態(tài)穩(wěn)定。

3.充放電是鋰離子電池兩種基本的工作狀態(tài)。當(dāng)三元鋰離子電池充放電時(shí)，由于鐵離子氧化能力不強(qiáng)，不會(huì)放出氧氣，自然也就難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這使得三元鋰離子電池充放電過(guò)程處在一個(gè)安全的環(huán)境中。不但如此，三元鋰離子電池在大倍率放電，甚至過(guò)充放電過(guò)程中，也難以發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)。同時(shí)，鋰在脫嵌后，晶格變化使晶胞體積會(huì)縮小，這正好抵銷了碳負(fù)極在反應(yīng)中新增的體積，所以，在充放電中三元鋰離子電池能夠保持物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，消除了體積增大而出現(xiàn)電池爆裂現(xiàn)象的隱患。

三元鋰離子電池在安全性方面卻很不靠譜。車禍中，外力撞擊會(huì)損壞電池隔膜，進(jìn)而導(dǎo)致短路，而短路時(shí)發(fā)出的熱量會(huì)造成電池?zé)崾Э兀⒀杆賹囟壬?00℃以上。

三元鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性較差，堅(jiān)持不到300℃就會(huì)分解出氧分子，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點(diǎn)就著，出現(xiàn)的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)爆燃。

而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰離子電池俗稱三元材料鋰離子電池，它價(jià)格比鈷酸鋰便宜，耐壓略高一點(diǎn)，平均電壓略低(電池界稱電池平臺(tái))，克容量略高一點(diǎn)但壓實(shí)比低一點(diǎn)，同型號(hào)的電池容量略低于鈷酸鋰離子電池。

三元鋰離子電池的最大特點(diǎn)就是單位電能比較大，這是與磷酸鐵鋰離子電池相比的結(jié)果。

但是三元鋰離子電池的一個(gè)較大缺點(diǎn)是受到撞擊和高溫時(shí)起火點(diǎn)較低。所以對(duì)三元鋰離子電池的保護(hù)要求很高，以防意外。

三元鋰離子電池在容量與安全性方面比較均衡，是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的重要用途和優(yōu)點(diǎn)如下：

Co3+：減少陽(yáng)離子混合占位，穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，降低阻抗值，提高電導(dǎo)率，提高循環(huán)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相似的半徑，過(guò)多的Ni也會(huì)因?yàn)榕cLi發(fā)生位錯(cuò)現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排，鋰層中鎳離子濃度越大，鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難，導(dǎo)致電化學(xué)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(wěn)定性。但過(guò)高的Mn含量會(huì)容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu)，使容量降低，循環(huán)衰減。

能量密度高是三元鋰離子電池的最大優(yōu)勢(shì)，而電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺(tái)越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。

單體三元鋰離子電池放電電壓平臺(tái)高達(dá)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(lái)說(shuō)，三元鋰離子電池具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。