锂离子电池的充放电截止电压，既是电池安全性、寿命与性能的核心控制参数，也是BMS（电池管理系统）设计的关键输入。
合理的电压设定，必须综合材料体系的电化学窗口、温度适应性、安全冗余设计、循环寿命优化等多方面因素，才能在不同应用场景下实现最佳平衡。
本白皮书将从理论到实用策略，辅以图表、流程图与曲线对比，全面解析截止电压的科学设定方法。

一、材料体系与电压窗口

电池的正负极材料决定了其可承受的工作电压范围。以下是不同材料体系的电压区间与特点对比表：

二、截止电压设定逻辑与曲线

充放电截止电压必须在电化学稳定窗口内，同时考虑容量利用率与寿命损耗。

示意图：不同体系充放电电压曲线
（图形说明，可用于设计：X轴为容量%，Y轴为电压V，不同曲线分别表示LFP、NCM、LTO的充放电变化趋势，标注截止点位置与风险区间）

三、BMS分级安全保护流程

为了防止过充与过放，BMS通常采用多级防护。

保护流程

复制编辑充电路径：
  电压 < 充电截止值 → 正常充电
  电压 ≥ 一级过充值 → 切断充电
  电压 ≥ 二级过充值 → 锁定BMS + 警报

放电路径：
  电压 > 放电截止值 → 正常放电
  电压 ≤ 一级过放值 → 切断放电
  电压 ≤ 二级过放值 → 锁定BMS + 需人工复位

参数示例（以LFP为例）：

• 充电终止电压：3.65V

• 一级过充保护：≥3.8V

• 二级过充保护：≥4.0V

• 放电终止电压：2.5V

• 一级过放保护：≤2.0V

• 二级过放保护：≤1.8V

四、温度适应性与补偿策略

温度变化会影响电化学反应速率与内阻，低温下极化严重，高温下副反应加剧，因此截止电压需适度调整。

温度-电压调整表（LFP示例）：

五、寿命与性能平衡

1. 高压充电的影响

• LFP从3.65V提升至4.0V → 容量短期增加约5%-8%，但寿命缩短40%-60%。

2. 深度放电的风险

• LFP低于2.85V → 负极活性锂不可逆损失，循环衰减加速。

3. 化成阶段的特殊电压控制

• 预充截止电压：2.8–3.0V

• 目的：稳定形成SEI膜，减少副反应。

六、不同应用场景的电压策略

七、结论与实施建议

锂离子电池截止电压的设定，是材料、电化学、安全与应用需求的综合平衡。
建议：

• 长寿命应用：降低充电截止电压，提高放电截止电压。

• 极端温度环境：结合温度补偿曲线，调整截止电压。

• 生产与运维：在BMS中写入多级保护，确保异常情况下仍有冗余防护。