为什么电芯温度管理至关重要

锂电电芯内部温度管理对其安全性和性能至关重要。以下是关键温度指标和风险点说明

正常工作温度范围

❶充电温度
①最佳范围：0°C~45°C
②低温充电（<0°C）可能导致锂金属析出（锂枝晶），引发短路；高温充电（>45°C）会加速电解液分解。
❷放电温度
①最佳范围：-20°C~60°C
②极端低温会降低放电效率，高温可能损害电极材料结构。
❸长期存储温度
①推荐范围：15°C~25°C（保持50%电量）
②高温存储（如>40°C）会加速容量衰减，每月容量损失可达3-5%。

热失控临界温度

❶触发阈值
①80°C~120°C：SEI膜开始分解，释放热量并生成可燃气体（如CO、CH₄）。
②130°C~150°C：隔膜熔化导致内部短路，温度骤升。
③200°C+：正极材料分解（如三元材料释放氧气），引发剧烈燃烧。
❷不同类型电池差异
①磷酸铁锂（LFP）：热失控起始温度约270°C，一旦触发温度可达400-600°C。
②三元电池（NCM/NCA）：热失控起始温度约180-210°C，燃烧更剧烈。

热失控传播特性

❶单体电池热失控后，相邻电池被加热的速率可达10°C/s以上
❷模组级传播时间可短至数秒(无防护设计情况下)

防护关键技术

❶材料层面
①陶瓷涂覆隔膜（耐温提升至200°C+）
②添加阻燃电解液（如磷酸酯类）
❷系统设计  
①液冷系统（维持模组温差<5°C)
②气凝胶隔热层（800°C下可坚持30分钟）
❸监控策略 
①分布式光纤测温（精度±0.5°C）
②气体传感器（检测CO、H₂等早期预警）

行业标准参考

UN38.3要求：-40°C~75°C环境下保持结构完整
GB38031规定：热失控5分钟内不得起火爆炸实际应用中，电池管理系统（BMS）会设置多重温度保护：
一级报警：55°C（限功率）
二级保护：65°C（切断充放电）
紧急保护：80°C（激活灭火系统）

理解这些温度特性对电动汽车、储能系统等应用场景的安全设计至关重要，需结合多参数（电压、温度梯度、气体成分）进行综合安全评估。