CAT蓄电池锂离子电池温度监测：传感器技术、部署策略与智能电池

温度是决定锂离子电池（LIBs）电化学性能、循环稳定性和安全性的关键参数。针对传统监测系统在精度与响应时间上的局限性，本文系统综述了温度监测技术的最新研究进展。本综述构建了一个完整的技术体系，整合了传感技术发展、布局策略优化与智能电池设计，有效弥合了传感器基础研究与工程应用之间的鸿沟。文章首先对比分析了接触式与非接触式传感技术的优缺点；进而研究了单体电池与模组的产热规律，为传感器的最优布置提供了理论依据。最后，本文探讨了温度传感器在智能电池系统中的当前应用现状与未来前景。本综述遵循"传感技术-布局策略-智能电池"的结构化框架，系统梳理了锂离子电池热管理领域的研究进展，并对高性能、高安全性电池热管理系统的发展提出了前瞻性展望。

图文摘要

本文系统综述了传感器技术、布局策略与应用实践的整合研究，为未来智能电池管理系统中的锂离子电池温度监测提供了创新的多性向维度视角。

引言

电池工作温度是关键参数。锂离子电池的最佳工作温度范围为15–40°C，超过40°C会加速循环寿命的衰减[1][2][3][4]。本团队深入研究了高低温环境对锂离子电池的作用机理与性能影响。高温会加速电解液分解进而引发热失控，而低温则降低电解液离子电导率并导致负极析锂[5][6][7]。除提供热失控预警外，温度参数作为健康状态(SOH)预测的关键变量，会显著影响预测精度[8][9][10]。
与电压和电流信号不同，温度信号监测受制于热传递固有的滞后性，导致电池表面与内部温度之间存在显著差异。由于电池内部热导率的影响，表面温度呈现非均匀分布特性[11][12][13][14]。此外，受热传递时间延迟影响，表面温度测量无法满足热失控早期预警所需的时效性要求[14][15][16]。因此，内部温度监测能够获取更精确的热信息。然而，嵌入式传感器可能对电池容量造成损害。%% 实现电池内部温度的无损监测已成为研究重点，也是电池温度监测的主要优化方向。此外，电池内部材料导热系数的差异会加剧其温度分布的不均匀性[11][17]。%% 温度传感器的优化布局对于提高电池温度监测精度同样至关重要。
通过整合基于红外监测与电热建模所建立的热分布规律，本文为传感器布局奠定了坚实的理论基础。与现有文献相比，本综述构建了完整的“传感器技术-布局策略-智能电池”三元框架。通过整合终端传感器技术突破、策略性空间部署与人工智能驱动的数据融合，本研究为从传统监测向自主感知的智能电池系统转型提供了详尽的技术路线图。

通过所属机构访问 %% 请通过所属机构登录以获取全文访问权限。 %% 如图1所示，本文从温度传感器研发、布局与应用三个维度系统综述了锂离子电池温度检测的研究进展。首先聚焦传感器开发领域，重点阐述了接触式与非接触式监测温度传感器，对比了不同传感技术，并系统论述了各类监测方法的优缺点。

首先，总结了单电池和电池组在充放电过程中的温度分布特征，为传感器布局优化提供了理论依据。最后，聚焦智能电池领域，综述了当前应用于智能电池的温度传感器研究现状，并探讨了这些智能系统存在的问题与应用前景。本研究填补了传感器发展孤立评述与实际应用之间的鸿沟。

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