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：
材料体系充电截止电压放电截止电压（常温）放电截止电压（低温）特点风险点磷酸铁锂（LFP）3.65V2.5V2.0V安全性高、循环寿命长过充导致正极结构塌陷，过放损伤负极SEI膜三元材料（NCM/NCA）4.2V2.75V–3.0V2.5V–2.8V能量密度高、适合高续航热稳定性低，需严格控温控压钛酸锂（LTO）2.9V1.5V1.3V–1.4V安全性极高、快充性能好能量密度低，不适合追求轻量化二、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）：
温度区间放电截止电压说明T > 0°C2.5V常规工作电压0°C ~ -10°C2.2V释放更多低温容量≤ -10°C2.0V防止极化导致容量浪费五、寿命与性能平衡高压充电的影响
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%。
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。
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应用场景策略特点电压设定倾向电动汽车高安全 + 高倍率严控上限，低温降倍率储能系统长寿命 + 高循环次数略低充电截止，略高放电截止便携设备高能量密度接近材料上限，但需BMS冗余保护七、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。