1. Sistem Material dan Karakteristik Elektrokimia
Bahan elektroda positif dan negatif menentukan jendela tegangan, karena bahan yang berbeda memiliki rentang stabilitas elektrokimia yang berbeda.

- Sistem Litium Besi Fosfat (LFP) Tegangan batas pengisian daya tipikal adalah 3,65V, tegangan batas pelepasan daya adalah 2,5V (suhu ruangan) atau 2,0V (suhu rendah).
- Sistem Nikel Kobalt Mangan/Nikel Kobalt Aluminium (NCM/NCA): Tegangan batas pengisian tipikal adalah 4,2 V, tegangan batas pelepasan adalah 2,75 V–3,0 V.
- Sistem Lithium Titanate (LTO): Tegangan batas pengisian tipikal adalah 2,9 V, tegangan batas pengosongan adalah 1,5 V.

Risiko pengisian daya berlebih/pengosongan daya berlebih:
- Pengisian daya berlebih dapat menyebabkan kerusakan struktur katode, pelepasan oksigen, dan dekomposisi elektrolit.
- Pelepasan muatan yang berlebihan dapat mengakibatkan pecahnya lapisan SEI dan korosi pada pengumpul arus.

2. Mekanisme Perlindungan Keselamatan
Desain perlindungan multi-level memastikan keamanan baterai:
- Tegangan penghentian pengisian daya: misalnya, 3,65V (LFP), ketika tercapai, BMS menghentikan pengisian daya.
- Perlindungan pengisian daya berlebih primer: misalnya, ≥3.8V (LFP), penghentian pengisian daya paksa.
- Perlindungan pengisian daya berlebih sekunder: misalnya, ≥4.0V (LFP), kunci BMS untuk mencegah pelarian termal.
- Tegangan terminasi pelepasan: misalnya, 2,5V (LFP), menghentikan pelepasan.
- Perlindungan pelepasan muatan berlebih primer: misalnya, ≤2.0V (LFP), penghentian pelepasan muatan paksa.
- Perlindungan pelepasan muatan berlebih sekunder: misalnya, ≤1.8V (LFP), penguncian BMS memerlukan perbaikan manual.

3. Kemampuan Beradaptasi terhadap Suhu
Tegangan batas disesuaikan tergantung pada suhu:
- T > 0°C: 2,5V (LFP).
- T ≤ 0°C: 2.0V (LFP), untuk menghindari pemutusan dini yang disebabkan oleh polarisasi.

4. Optimasi Masa Pakai dan Performa
- Tegangan batas pengisian yang lebih tinggi (misalnya, meningkatkan LFP dari 3,65 V ke 4,0 V) mempercepat memudarnya kapasitas.
- Tegangan batas pelepasan yang lebih rendah (misalnya, di bawah 2,85V untuk LFP) menyebabkan hilangnya litium aktif.
- Proses pembentukan: Tegangan pemutusan pra-pengisian harus dikontrol dalam rentang pembentukan SEI (misalnya, 2,8–3,0V) untuk menghindari reaksi pengotor.

Kesimpulan
Penentuan tegangan batas merupakan hasil dari karakteristik material, keamanan, masa pakai, adaptasi suhu, dan kepatuhan terhadap standar. Produsen seperti EverExceed memvalidasi nilai batas ini melalui pengujian elektrokimia, dan BMS menerapkan perlindungan bertingkat untuk memastikan baterai beroperasi dalam rentang waktu yang aman.

Tautan referensi: Bagaimana Tegangan Batas Pengisian dan Pengosongan Baterai Litium-ion Ditentukan? - Jaringan Baterai Litium OFweek