三元锂离子电池到底是哪三元?三元锂离子电池的“三元”指的是包含镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)或铝(Al)三种金属元素的聚合物,在三元锂离子电池中做正极。三者缺一不可,在电池内部发挥的用途。
钴是具有光泽的钢灰色金属,熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆,钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。
中国是世界上大的钴市场,其消费市场以动力电池、3 C电池、碳化物为主要消费市场。在动力电池领域,随着新能源汽车行业的发展,三元电池的销量也在持续增长,而钴的需求量也在持续增长。在3 C电池方面,由于笔记本、智能手机、平板电脑等的需求持续增加,3 C电池的销售速度大幅提升,而随着 TWS、无人机等新兴3 C消费电子市场的迅速发展,钴的需求量也会持续上升,而新兴的消费类电子设备的迅速发展,会对钴的需求起到一定的推动作用。很多工业都要用到钴,因此钴产业的发展前景非常好。
锂离子电池是用锂作负极活性物质的化学电池。锂的标准电极电位负,在金属中比重轻,反应活泼性高,因而锂电池的电动势和比能量很高,是一种重要的高能电池。 锂电池的正极活性物质有氧化物、硫化物、卤化物、卤素、含氧酸盐等无机电极材料,如二氧化锰、二氧化硫、硫化铜、铬酸银、聚氟化碳、亚硫酰氯、碘等;也可以电子导电聚合物作正极材料,如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚咔唑等,又称为聚合物电池。锂电池的电解质为非水溶液、固体和熔融盐。非水溶液电解质由有机溶剂或非水无机 溶剂加入无机盐组成,采用的有机溶剂主要有碳酸丙烯酯、二甲基丙酰胺、乙腈、γ-丁内酯等;非水无机溶剂有亚硫酰氯、液体二氧化硫等。无机盐有高氯酸锂、氯化铝锂、氟硼酸锂、溴化锂等。因锂和水接触立即发生激烈反应, 所以不仅电解质不能采用水溶液,而且全部材料和零部件均需严格脱水,并可靠密封。锂离子电池作为一种集高能量密度和高电压为一体的储能装置,已广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
三元锂电池是锂电池的一种,但这种电池的正极是由三元材料制成的。三元材料分别指镍、钴和锰。一些三元锂电池的阳极将由镍、钴和铝制成。三元锂电池是一种性能相当不错的电池,大部分纯电动汽车基本都会使用这种电池。三元锂电池重量相当轻,能量密度相对较高。这样的电池非常好。
三元锂离子电池能量密度高,循环性能好于正常钻酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钻酸锂离子电池水平。三元材料动力锂离子电池重要有镍钻铝酸锂离子电池、镍钻锰酸锂离子电池等,高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发故障,现时条件下造价也不低。