¿Cómo Distinguir Rápidamente las Baterías NCM VS LFP Sin Etiquetas?

Por Qué Identificar la Química de la Batería Importa

Es extremadamente importante identificar correctamente el tipo de batería de iones de litio. Esto es crucial para garantizar la seguridad, optimizar el rendimiento y cumplir con las regulaciones. Las baterías NCM (Níquel Cobalto Manganeso) y LFP (Fosfato de Hierro y Litio) pueden parecer prácticamente iguales por fuera. Sin embargo, son muy diferentes en términos de densidad de energía, estabilidad térmica y para qué son adecuadas. Si se identifican incorrectamente, podría causar daños a los dispositivos, hacerlos menos eficientes o incluso crear riesgos de seguridad, especialmente en sistemas de alta demanda como configuraciones de almacenamiento de energía o componentes en vehículos eléctricos.

Características Físicas para una Evaluación Preliminar

Aunque los casos de las baterías a menudo no tienen ninguna marca, hay algunas pequeñas diferencias físicas que pueden ayudar. Las celdas NCM suelen tener un color metálico ligeramente más oscuro en comparación con la superficie gris mate de las baterías LFP. Comparar sus pesos también es una buena manera. Debido a que el NCM tiene una mayor densidad de energía, una celda NCM 18650 pesa aproximadamente 45 gramos, mientras que un modelo LFP equivalente pesa unos 48 gramos. Además, verifica las configuraciones de los terminales. Muchas baterías LFP vienen con conectores industriales estandarizados, que se utilizan comúnmente en aplicaciones de energía renovable.

Técnicas de Análisis de Perfil de Voltaje

Una forma de diferenciar es mediante el uso de un multímetro para medir la tensión en circuito abierto. Cuando están completamente cargados, las baterías NCM muestran una tensión de 4.2V más o menos 0.05V. En contraste, las celdas LFP alcanzan un pico de 3.6V más o menos 0.05V. Sus patrones de descarga también son bastante diferentes. Las baterías NCM pueden mantener una tensión nominal de 3.7V hasta que han descargado aproximadamente el 80% de su capacidad, después de lo cual la tensión disminuye bruscamente. Por otro lado, las baterías LFP pueden mantener una tensión nominal de 3.2V y la tensión disminuye más gradualmente. A la hora de identificar paquetes de baterías, cuente el número de celdas en serie. En aplicaciones con voltajes similares, los sistemas LFP a menudo utilizan configuraciones de 32 celdas, lo que resulta en 102V, mientras que los sistemas NCM suelen tener arreglos de 24 celdas, alcanzando 88V.

Métodos Avanzados de Verificación Química

Si las pruebas visuales y eléctricas no son suficientes para determinar el tipo de batería, se puede realizar un análisis de materiales no destructivo. Los escáneres de fluorescencia de rayos X (XRF) pueden detectar las firmas elementales. Las baterías NCM muestran picos de níquel y cobalto, mientras que las baterías LFP tienen un espectro de hierro y fósforo sin estos picos de níquel/cobalto. La termografía durante la descarga a baja tasa (0.2C) también puede ayudar. Las baterías LFP tienen una mejor distribución del calor, con una variación de temperatura inferior a 5°C, mientras que las baterías NCM tienen un gradiente de temperatura de 8 - 12°C. Estos métodos cumplen con los estándares IEC 62619 para verificar baterías industriales.

Protocolos de seguridad para baterías desconocidas

Cuando tengas una batería no identificada, guárdala en un contenedor resistente al fuego hasta que puedas clasificarla. Al realizar pruebas, usa equipo de protección y cargadores con corriente limitada (no más de 0.1C). Si sospechas que es una celda LFP, asegúrate de que sea compatible con los cargadores de fosfato de hierro y litio. Para las baterías NCM sospechosas, monitorea de cerca el voltaje. Sobrecargarlas más allá de 4.25V podría causar una fuga térmica. Y siempre sigue las directrices de transporte UN38.3 al almacenar o enviar estas baterías.

Estrategias de Identificación Específicas para Aplicaciones

La forma en que identificas las baterías también puede depender de la aplicación. En el campo automotriz, mide el rendimiento de arranque en frío. Las baterías LFP pueden mantener más del 80% de su capacidad a -20°C, mientras que las baterías NCM solo mantienen entre un 50 y 60% de su capacidad a esa temperatura. Para instalaciones solares, realiza pruebas de vida útil en ciclos. Las baterías LFP generalmente pueden soportar más de 3,000 ciclos, mientras que las baterías NCM solo pueden manejar entre 1,500 y 2,000 ciclos. Los usuarios industriales deben realizar verificaciones de cumplimiento con la norma ASTM F2931 - 19, especialmente para aplicaciones de infraestructura crítica que requieren certificación UL 1973.