Memahami Voltan Bateri: Daripada Sel Tunggal kepada Sistem Voltan Tinggi

🔹 Had Voltan Sel Tunggal

Setiap kimia bateri mempunyai voltan maksimum yang ditentukan oleh potensi elektrokimianya. Berikut ialah senarai kimia bateri yang popular dan ciri voltan tipikalnya:

Jenis Bateri	Voltan Nominal	Voltan Maksimum	Nota
Li-SOCl₂ (Li-Thionyl Chloride)	3.6V	~3.9V	Ketumpatan tenaga yang sangat tinggi, digunakan dalam aplikasi tahan lama saliran rendah (cth, pemeteran)
Litium-Ion (Li-ion)	3.6–3.7V	4.2V	Biasa dalam telefon pintar, komputer riba, EV
LiFePO₄	3.2V	3.65V	Lebih stabil, lebih selamat daripada Li-ion
Beralkali	1.5V	1.6V	Tidak boleh dicas semula, biasa dalam peranti pengguna
NiMH/NiCd	1.2V	1.4V	Boleh dicas semula, digunakan dalam elektronik lama
Plumbum-Asid	2V	2.3V	Digunakan dalam kenderaan dan sistem kuasa sandaran

Walaupun setiap sel tunggal mempunyai siling voltan, pek bateri terbentuk dengan menyambungkan beberapa sel secara bersiri (untuk meningkatkan voltan) dan selari (untuk meningkatkan kapasiti). Ini membolehkan sistem tenaga yang jauh lebih berkuasa.

🔹 Mengapa Membina Sistem Bateri Voltan Tinggi?

Arus Rendah: Voltan yang lebih tinggi bermakna arus yang lebih rendah untuk kuasa yang sama, yang mengurangkan kehilangan haba (kehilangan I²R).
Sistem Padat: Membolehkan kabel yang lebih nipis dan infrastruktur yang lebih padat.
Penukaran Kuasa yang Cekap: DC voltan tinggi lebih serasi dengan penyongsang dan penukar moden.

🔹 Aplikasi Moden Sistem Bateri Voltan Tinggi

✅ Kenderaan Elektrik (EV)

Kebanyakan EV digunakan 400V hingga 800V sistem bateri. Model baharu daripada jenama seperti Porsche dan Hyundai sedang meneroka platform 800V untuk pengecasan ultra-pantas dan prestasi yang lebih tinggi.

✅ Kuasa Perindustrian dan Sandaran

Sistem UPS, terutamanya untuk pusat data atau automasi industri, digunakan pek DC voltan tinggi untuk memastikan pensuisan yang cepat dan tidak terganggu semasa bekalan elektrik terputus.

✅ Penyimpanan Tenaga Boleh Diperbaharui

Sistem storan bateri berskala grid, seperti yang menggunakan Tesla Powerpacks atau sistem litium bekas, selalunya melebihi 1000V, membolehkan penyepaduan suria atau angin berskala besar.

✅ Aeroangkasa dan Robotik

Aplikasi yang muncul dalam pesawat elektrik, misi angkasa lepas dan robotik autonomi juga memerlukan ringan, sistem voltan tinggi untuk beroperasi dengan cekap.

🔹 Pertimbangan Keselamatan untuk Bateri Voltan Tinggi

Penebat dan Pengasingan: Voltan tinggi memerlukan reka bentuk sistem yang teliti untuk mengelakkan kejutan elektrik dan litar pintas.
Sistem Pengurusan Bateri (BMS): Memastikan sel seimbang, dilindungi dan dipantau secara berterusan.
Sistem Penyejukan: Sistem ketumpatan tenaga tinggi memerlukan penyejukan aktif untuk mengelakkan pelarian haba.

Manakala sel bateri tunggal seperti li socl2 bateri litium teratas pada 3.6V, permintaan untuk lebih kuasa dan masa jalan yang lebih lama telah mendorong evolusi sistem bateri voltan tinggi merentasi industri. Daripada EV kepada storan grid, bateri voltan tinggi membolehkan masa depan yang lebih cekap tenaga, pengecasan lebih pantas dan padat untuk penghantaran kuasa.