锂电池被称为“未来的能源之王”，可广泛应用于新能源汽车、智能终端、电动工具、太阳能发电等领域。由于锂电池能量密度高，使用寿命长，使用安全可靠等特点，使得锂电池受到了广泛关注。大容量锂电池能够在低温下工作、高低温性能、充放电寿命长等方面有着优异的表现。大容量锂电池组由镍钴锰三元锂电池、镍氢三元锂电池隔膜、固态电解质等组成。

        1.镍钴锰三元锂电池

        镍钴锰三元锂电池是以镍钴锰合金为正极材料的三元锂电池，因其具有高能量密度和低温充放电性能好、循环寿命长等优点，在电动汽车领域得到了广泛的应用。其中，作为电池正极材料的镍和钴具有更高的理论比容量、更高的循环性能和更长的寿命，但在能量密度和循环寿命方面低于磷酸铁锂材料。镍钴锰三元锂电池在应用方面可分为镍钴锰三元锂电池正极材料和镍钴锰三元锂电池正极材料。

        2.镍氢三元锂电池

        镍氢三元锂电池主要由正极材料、电解液和隔膜组成。镍氢三元锂电池在大电流充放电和低温下工作性能良好，倍率性能优异，是目前最常用的动力电池。该电池使用高温锂离子进行充电，以提高安全性和使用寿命，但该电池在充放电过程中产生的气体对人体健康有害。由于电解液中的电解质可以反应成固态电解质或液态电解质，因此该电池可以应用于动力锂电池组。该电池结构如图2所示。

        3.固态电解质

        固态电解质是由固态氧化物、玻璃状固体电解质组成，固态电解质由多种组分构成，常见的有氯化锂电池电解质和二氧化碳电解质。镍钴锰电池和镍氢四元锂电池通常采用液态电解质，固态电解质是在常温下固化而成的固态物质，可以降低锂离子对电极材料的嵌入能力，增加电极活性物质密度，提升电池的循环寿命和使用寿命。固态电解质不仅可以降低电池成本与锂离子迁移率，还可以提升电池安全性、循环寿命与效率，降低电极材料损耗与电化学性能降低成本。

        4.安全问题

        高能量密度的锂电池在高温、高低温等极端环境下均会产生安全隐患，特别是在大容量锂电池组中，对安全性要求更高。若不能满足要求，将会影响电池使用寿命，甚至可能引发安全事故。因此，在研发中需要考虑大容量锂电池组对安全的需求。

        5.材料选择

        镍钴锰电池因其具有比容量高、比电量高、循环寿命长、成本低等优点，一直是人们关注的焦点，随着科学技术的发展，各种高性能材料也逐渐被发现，其在镍钴锰电池中得到了广泛的应用。目前应用较多的材料有NCM811及NCM811+ Li NiNd2SO4复合锂离子电池（见图5)。NCM811复合锂离子电池能够使镍钴锰三元电池的循环寿命增加到800次以上。同时在低温环境下也能保持较高的循环性能，如能实现-20℃-40℃中使用都可以达到500次以上。