1. Système matériel et caractéristiques électrochimiques
Les matériaux des électrodes positives et négatives déterminent la fenêtre de tension, car différents matériaux ont des plages de stabilité électrochimique différentes.

- Système lithium fer phosphate (LFP) :La tension de coupure de charge typique est de 3,65 V, la tension de coupure de décharge est de 2,5 V (température ambiante) ou de 2,0 V (basse température).
- Système Nickel Cobalt Manganèse/Nickel Cobalt Aluminium (NCM/NCA) : la tension de coupure de charge typique est de 4,2 V, la tension de coupure de décharge est de 2,75 V–3,0 V.
- Système Lithium Titanate (LTO) : la tension de coupure de charge typique est de 2,9 V, la tension de coupure de décharge est de 1,5 V.

Risques de surcharge/décharge excessive :
- Une surcharge peut provoquer une dégradation de la structure de la cathode, une libération d'oxygène et une décomposition de l'électrolyte.
- Une décharge excessive peut provoquer la rupture de la couche SEI et la corrosion du collecteur de courant.

2. Mécanisme de protection de sécurité
Une conception de protection à plusieurs niveaux garantit la sécurité de la batterie :
- Tension de fin de charge : par exemple, 3,65 V (LFP), lorsqu'elle est atteinte, le BMS termine la charge.
- Protection primaire contre les surcharges : par exemple, ≥ 3,8 V (LFP), terminaison de charge forcée.
- Protection secondaire contre les surcharges : par exemple, ≥ 4,0 V (LFP), verrouillage BMS pour éviter l'emballement thermique.
- Tension de fin de décharge : par exemple, 2,5 V (LFP), arrête la décharge.
- Protection contre les décharges excessives primaires : par exemple, ≤ 2,0 V (LFP), terminaison de décharge forcée.
- Protection contre les décharges excessives secondaires : par exemple, ≤ 1,8 V (LFP), verrouillage BMS nécessitant une réparation manuelle.

3. Adaptabilité à la température
Les tensions de coupure sont ajustées en fonction de la température :
- T > 0°C : 2,5V (LFP).
- T ≤ 0°C : 2,0V (LFP), pour éviter une coupure prématurée due à la polarisation.

4. Optimisation de la durée de vie et des performances
- Une tension de coupure de charge plus élevée (par exemple, en augmentant le LFP de 3,65 V à 4,0 V) accélère la perte de capacité.
- Une tension de coupure de décharge inférieure (par exemple, inférieure à 2,85 V pour LFP) entraîne une perte de lithium actif.
- Processus de formation : la tension de coupure de précharge doit être contrôlée dans la plage de formation SEI (par exemple, 2,8–3,0 V) pour éviter les réactions d'impuretés.

Conclusion
La détermination de la tension de coupure est le résultat des caractéristiques du matériau, de la sécurité, de la durée de vie, de l'adaptabilité à la température et de la conformité aux normes. Des fabricants tels que EverExceed validez ces valeurs limites par des tests électrochimiques, et le BMS applique une protection à plusieurs niveaux pour garantir que les batteries fonctionnent dans une fenêtre de sécurité.

Lien de référence : Comment sont déterminées les tensions de coupure de charge et de décharge des batteries lithium-ion ? - OFweek Lithium Battery Network