什麼是三元鋰電池？三元鋰電池的優點是什麼？

1、三元鋰電池壽命

所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時間後，容量衰減為標稱容量（室溫25℃，標準大氣壓，且以0。2C放電的電池容量）的70%，即可認為壽命終止。行業內一般以鋰電池滿充滿放的迴圈次數來計算迴圈壽命。在使用的過程中，鋰電池內部會發生不可逆的電化學反應導致容量下降，比如電解液的分解，活性材料的失活，正負極結構的坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數量減少等等。實驗標明，更高倍率的放電會導致容量更快的衰減，如果放電電流較低，電池電壓會接近平衡電壓，能釋放出更多的能量。三元鋰電池的理論壽命約為800次迴圈，在商業化的可充電鋰電池中屬於中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據說可以達到1萬次迴圈。目前主流的電池廠家在其生產的三元電芯規格書中承諾大於500次（標準條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包後，由於一致性問題，主要是電壓和內阻不可能完全一樣，其迴圈壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用視窗為10%~90%，不建議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結構造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，迴圈壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經常在高倍率和高溫環境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。

2、三元鋰電池優缺點

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。三種金屬元素的主要作用和優缺點如下：

Co3+：減少陽離子混合佔位，穩定材料的層狀結構，降低阻抗值，提高電導率，提高迴圈和倍率效能。

Ni2+：可提高材料的容量（提高材料的體積能量密度），而由於Li和Ni相似的半徑，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，導致電化學效能變差。

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，迴圈衰減。

能量密度高是三元鋰電池的最大優勢，而電壓平臺是電池能量密度的重要指標，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，三元鋰電池比磷酸鐵鋰，錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對優勢。

安全性較差和迴圈壽命較短是三元鋰電池的主要短板，尤其是安全效能，是一直限制其大規模配組，和大規模整合應用的一個主要因素。大量實測表明，容量較大的三元電池很難透過針刺和過充等安全性測試，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。500次的迴圈壽命在鋰電池中屬於中等偏下，因此三元鋰電池目前最主要的應用領域是3C數碼等消費類電子產品。