1. System materiałowy i właściwości elektrochemiczne
Materiały elektrod dodatnich i ujemnych determinują okno napięciowe, ponieważ różne materiały mają różne zakresy stabilności elektrochemicznej.

- System litowo-żelazowo-fosforanowy (LFP) :Typowe napięcie graniczne ładowania wynosi 3,65 V, napięcie graniczne rozładowania wynosi 2,5 V (temperatura pokojowa) lub 2,0 V (niska temperatura).
- Układ niklowo-kobaltowo-manganowy/niklowo-kobaltowo-aluminiowy (NCM/NCA): typowe napięcie graniczne ładowania wynosi 4,2 V, a napięcie graniczne rozładowania wynosi 2,75 V–3,0 V.
- System litowo-tytanowy (LTO): typowe napięcie graniczne ładowania wynosi 2,9 V, a napięcie graniczne rozładowania wynosi 1,5 V.

Ryzyko przeładowania/nadmiernego rozładowania:
- Przeładowanie może spowodować uszkodzenie struktury katody, uwolnienie tlenu i rozkład elektrolitu.
- Nadmierne rozładowanie może spowodować pęknięcie warstwy SEI i korozję kolektora prądu.

2. Mechanizm zabezpieczający
Wielostopniowa konstrukcja zabezpieczająca zapewnia bezpieczeństwo akumulatora:
- Napięcie zakończenia ładowania: np. 3,65 V (LFP); po jego osiągnięciu BMS kończy ładowanie.
- Podstawowa ochrona przed przeładowaniem: np. ≥3,8 V (LFP), wymuszone zakończenie ładowania.
- Wtórne zabezpieczenie przed przeładowaniem: np. ≥4,0 V (LFP), blokada BMS zapobiegająca niekontrolowanemu przegrzaniu.
- Napięcie zakończenia rozładowania: np. 2,5V (LFP), zatrzymuje rozładowywanie.
- Podstawowa ochrona przed nadmiernym rozładowaniem: np. ≤2,0 V (LFP), wymuszone zakończenie rozładowania.
- Wtórne zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem: np. ≤1,8 V (LFP), blokada BMS wymagająca ręcznej naprawy.

3. Adaptacja temperaturowa
Napięcia odcięcia są regulowane w zależności od temperatury:
- T > 0°C: 2,5V (LFP).
- T ≤ 0°C: 2,0 V (LFP), aby uniknąć przedwczesnego odcięcia spowodowanego polaryzacją.

4. Optymalizacja żywotności i wydajności
- Wyższe napięcie odcięcia ładowania (np. zwiększenie napięcia LFP z 3,65 V do 4,0 V) przyspiesza spadek pojemności.
- Niższe napięcie odcięcia rozładowania (np. poniżej 2,85 V dla LFP) prowadzi do utraty aktywnego litu.
- Proces formowania: Napięcie odcięcia wstępnego ładowania musi mieścić się w zakresie formowania SEI (np. 2,8–3,0 V), aby uniknąć reakcji z zanieczyszczeniami.

Wniosek
Określenie napięcia odcięcia zależy od właściwości materiału, bezpieczeństwa, żywotności, zdolności adaptacji do temperatury i zgodności z normami. Producenci tacy jak EverExceed wartości graniczne są weryfikowane za pomocą testów elektrochemicznych, a BMS wdraża wielostopniową ochronę, aby zapewnić działanie akumulatorów w bezpiecznym przedziale.

Link referencyjny: Jak określa się napięcia graniczne ładowania i rozładowania akumulatorów litowo-jonowych? - Sieć akumulatorów litowych OFweek