低溫充電造成鋰晶枝

SAE J537是美國汽車工程師協會（SAE）制定的鉛酸電池冷啟動性能測試標準，主要用於評估鉛酸啟動電池在低溫下的放電能力。然而，近年有廠商將此標準套用到鋰鐵電池（LiFePO₄）並作為效能宣傳依據，這種做法不僅技術上錯誤，更可能誤導消費者。

❄️ 測試內容與原始目的

SAE J537 測試的核心是：

  • 將電池置於 −18°C 環境下靜置 24 小時
  • 進行高電流放電（如 150A 持續 30 秒）
  • 常溫充電
  • 測量電壓維持能力與容量衰減

這套流程是為了模擬汽車在寒冷氣候下啟動引擎時的電池表現，設計對象是鉛酸電池，並不考慮鋰電池的充電行為或安全風險。

⚠️ 鋰電池的關鍵風險：低溫充電與鋰枝晶

鋰鐵電池在低溫下充電（尤其低於 0°C）會產生「鋰鍍層」（Lithium Plating）現象，進而引發鋰枝晶（Lithium Dendrites）生長。這是鋰電池最危險的失效模式之一。

  • 在低溫充電時，鋰離子無法順利嵌入負極石墨，而是以金屬鋰形式沉積在表面。
  • 這些沉積物會逐漸形成樹枝狀結構（鋰枝晶），如微觀尖刺般向電池內部延伸。
  • 鋰枝晶可能刺穿隔膜，造成內部短路，引發熱失控、燃燒甚至爆炸。
  • 此現象不可逆，且無法透過放電測試偵測，因為放電不會觸發枝晶生長。
  • 鋰枝晶還會破壞 SEI 膜（固態電解質界面），加速電解液消耗與死鋰形成，導致容量衰退與庫倫效率下降。

換句話說，低溫充電不只是「傷電池」，而是可能讓電池變成潛在爆炸源。這種風險無法靠低溫放電測試來揭露，必須針對低溫充電行為進行專門驗證。

SAE J537完全不涵蓋充電行為，因此無法驗證鋰電池在寒冷環境下的安全性。

🧪 廠商常見誤導話術

某些廠商會宣稱：

「我們電池通過SAE J537測試，證明低溫性能優異！」

這種說法存在三個問題：

  1. 避開低溫充電階段：只測放電，不測充電，避開最危險的場景。
  2. 標準不適用鋰電池：SAE J537 為鉛酸設計，無法反映鋰電池特性。
  3. 混淆性能與安全：放電能力 ≠ 安全性，尤其在低溫充電風險極高的情況下。

鋰電池測試標準簡介

以下是常用於鋰電池的測試標準：

  • UL 2580 / IEC 62660：車用鋰電池安全與性能測試
  • UN 38.3：鋰電池運輸安全測試（高溫、過充、短路、跌落、熱衝擊等）

相較於 SAE J537（鉛酸電池標準），以上標準更適合鋰電池的特性與應用。

🧠 結語：別讓測試變成舞台劇

將SAE J537套用在鋰電池上，就像用雨傘測試防火性能——技術上不違法，邏輯上荒謬。
真正的安全來自於完整的測試設計與誠實的風險揭露，而不是選擇性展示部分性能。

如果你看到「低溫放電、常溫充電」的測試結果，請記得：
這不是效能展現，而是避開風險的舞台劇。