電動(dòng)汽車動(dòng)力電池之三元電池

三元鋰電池（Ternary Lithium Battery），是指以鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰為正極材料，以石墨為負(fù)極材料，以六氟磷酸鋰為主的鋰鹽作為電解質(zhì)的鋰電池。

它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn)，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。

其正極材料中，鎳主要作用是提升電池的體積能量密度，是提升新能源汽車續(xù)航里程的主要突破口。鈷可以抑制陽(yáng)離子的混排，從而提高起到提升穩(wěn)定性和延長(zhǎng)電池的壽命的作用，此外，其也決定了電池的充放電速度和效率(倍率性能)。錳或鋁的作用在于降低材料成本，并且可以提高電池的安全性和穩(wěn)定性。

目前，動(dòng)力三元主要分為鎳鈷錳（NCM）和鎳鈷鋁（NCA）兩條技術(shù)路線。

國(guó)內(nèi)新能源汽車主要配套NCM電池，以方形和軟包為主，從早期的鎳鈷錳比例5:2:3逐漸發(fā)展為高鎳體系的8:1:1，成本更低、能量密度更高。

相比之下，NCA的性能更加優(yōu)越。但是，NCA的安全性問題值得考量。NCA在充放電過程存在嚴(yán)重的產(chǎn)氣，這會(huì)導(dǎo)致電池鼓脹變形，循環(huán)及擱置壽命下降，電池存在安全隱患，所以通常采用耐壓的圓柱電池殼制作。

能量密度高是三元鋰電池的最大優(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電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。

安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要短板，尤其是安全性能，是一直限制其大規(guī)模配組，和大規(guī)模集成應(yīng)用的一個(gè)主要因素。大量實(shí)測(cè)表明，容量較大的三元電池很難通過針刺和過充等安全性測(cè)試，這也是大容量電池中一般都要多引入錳元素，甚至混合錳酸鋰一起使用的原因。

總的來說，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(yōu)異的電池。