Как да разграничите бързо NCM от LFP батерии без етикети?

Защо е важно да се определи химията на батерията

Правилното определяне на типа литиево-ионна батерия е изключително важно. Това е критично за осигуряване на безопасност, оптимизиране на производителността и следене на регулации. Батериите NCM (Никел Кобалт Манган) и LFP (Литий Желязна Фосфатна) може да изглеждат почти еднакви отвън. Всъщност те са много различни по отношение на енергийна плътност, термична стабилност и за какво са подходящи. Ако ги объркайте, това може да причини повреди на устройствата, да ги направи по-малко ефективни или дори да създаде рискове за безопасност, особено в системи с висока заредка като енергийни съхранителни установки или компоненти в електрически автомобили.

Физически характеристики за предварителна оценка

Въпреки че батерейните корпуси често нямат никакви маркировки, има някои малки физически разлики, които могат да помогнат. Клетките NCM обикновено имат леко по-тъмно метално цвятче в сравнение с матовия сив пълен повърхност на батериите LFP. Сравняването на теглата е също добър начин. Тъй като NCM има по-висока енергийна плътност, клетка 18650 NCM тежи около 45 грама, докато еквивалентен модел LFP тежи около 48 грама. Освен това, проверете конфигурациите на терминалите. Много от батериите LFP идват с стандартизираните индустриални конектори, които често се използват в приложенията за възобновяема енергия.

Тehники за анализ на волтажния профил

Един начин да се разбере разликата е чрез използване на мултиметър, за да се измери напрежението при отворен контур. Когато са напълно заредени, батерейките NCM показват напрежение от 4,2В плюс или минус 0,05В. В противоположност, клетките LFP достигат връх до 3,6В плюс или минус 0,05В. Разрядните им модели също са доста различни. Батерейките NCM могат да поддържат номинално напрежение от 3,7В докато не са разрядени около 80% от капацитета си, след което напрежението рязко пада. От друга страна, батерейките LFP могат да поддържат номинално напрежение от 3,2В и напрежението намалява по-бавно. Когато става дума за идентифициране на батерейни пакети, преброете броя серийни клетки. В приложенията с подобни напрежения системите LFP често използват конфигурации от 32 клетки, които дават 102В, докато системите NCM обикновено имат аранжимент от 24 клетки, достигащи 88В.

Напреднали химични методи за верификация

Ако визуалните и електрическите тестове не са достатъчни, за да се определи типа на батерията, можете да проведете неразрушителен материален анализ. Сканери за рентгеновско флуоресцентно излъчване (XRF) могат да засичат елементарните сигнатури. Батерии от тип NCM показват върхове на никел и кобалт, докато батерии от тип LFP имат спектър на желязо и фосфор без тези върхове на никел/кобалт. Термална снимка по време на разряд с ниска скорост (0.2C) може също да помогне. Батерийите от тип LFP имат по-добро разпределение на топлината, с промяна в температурата по-малка от 5°C, докато батерийите от тип NCM имат градиент на температурата между 8 - 12°C. Тези методи отговарят на стандарти IEC 62619 за верификация на индустриални батерии.

Безопасностни протоколи за неизвестни батерии

Когато имате непозната батерия, запазете я в огнестоен съд до тогава, докато можете да я класифицирате. При тестовете използвайте защитна екипировка и заредни устройства с ограничена тока (не повече от 0,1C). Ако предполагате, че е клетка от тип LFP, уверете се, че е съвместима с заредни устройства за литиев ферофосфат. За подозрително NCM батерии, внимателно следете напрежението. Презареждането им над 4,25V може да доведе до термичен разпад. И винаги следвайте указанията за транспортиране според UN38.3 при съхраняване или превоз на тези батерии.

Стратегии за идентификация специфични за приложението

Начинът, по който идентифицирате батерии, също може да зависи от приложението. В автомобилната област измерете производителността при хладно стартиране. LFP батериите могат да поддържат повече от 80% от капацитета си при -20°C, докато NCM батериите поддържат само 50 - 60% от капацитета си при тази температура. За соларни инсталации провеждайте тестове за цикличен живот. LFP батериите обикновено могат да издържат повече от 3,000 цикла, докато NCM батериите могат да справят само 1,500 - 2,000 цикла. Индустриалните потребители трябва да провеждат проверки за съответствие с ASTM F2931 - 19, особено за критични инфраструктурни приложения, които изискват сертификат UL 1973.