三元锂电池全称为“三元聚合物锂电池”,是指正极材料使用镍钴锰酸锂(NCM)或者镍钴铝酸锂(NCA)的三元正极材料的锂电池,其中主要用于稳定材料层状结构、提高材料循环和倍率性能的钴元素,是三元电池中不可或缺的贵金属。
在电池管理上,一般通过被动均衡和主动均衡两种办法去平衡电芯的性能,目的是令其他电芯做出一些额外的充放电行为去迁就那块差的电芯,以实现整体性能的大利用。但如果电池在生产或者使用过程中,出现了性能良莠不齐,那就会产生的性能衰退和资源浪费。
化学电池根据特性的不同,又可以分为一次电池、二次电池及燃料电池。其中,一次电池也称为原电池,即使用后不能再行充电的电池(例如生活中使用的锌锰干电池);二次电池也被称作为蓄电池,即一次放电后可以再行充电使用的电池,我们生活中的充电宝/手机以及汽车用电池都是属于这种类型;燃料电池指正负极本身不含活性物质,活性材料为外部不断补充的电池,目前的氢燃料电池就是属于这一种。
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的一种二次电池。 锂电池充电时,锂离子从正极脱嵌,向负极移动,嵌入负极;锂离子放电时,锂离子从负极脱嵌,向正极移动,嵌入正极。
三元材料,分为镍钴锰和镍钴铝两种,其中钴是三元锂的材料,因为钴本身是有毒性的,因此“少钴化”也是目元电池领域研究的一个课题。从成本、安全、性能等综合因素考量,目前市面上的动力电池主要以磷酸铁锂及三元锂电池为主。
电动汽车的动力电池实际上是一个统称,包含电芯、模组以及电池包三个层级。 电芯(Cell),可以充放电的锂离子电池基本单位,包含了正负极、隔膜及电解液,是电池氧化还原反应的进行空间。根据电芯封装形式不同,可以分为圆柱电芯、方形电芯及软包电芯。 模组(Module),为了保护电芯免于受到外部热、振动等冲击,将一定数量的电芯连接在一起,放在一个框架中组成电池的组件。 电池包(Pack),是装入电动汽车中电池的终形态,在模组的基础上装配电池管理系统(BMS)、电池冷却系统、线束、支架等零部件。