Hoe kun je snel NCM en LFP-batterijen onderscheiden zonder labels?

Waarom het identificeren van batterijchemie ertoe doet

Het is extreem belangrijk om het type lithium-ion batterij juist te bepalen. Dit is cruciaal voor het waarborgen van veiligheid, het optimaliseren van prestaties en het naleven van voorschriften. NCM (Nickel Kobalt Mangan) en LFP (Lithium IJzer Fosfaat)-batterijen zien er van buitenaf vrijwel identiek uit, maar ze verschillen sterk in termen van energiedichtheid, thermische stabiliteit en waarvoor ze geschikt zijn. Als je ze verkeerd identificeert, kan dit leiden tot schade aan apparaten, een lagere efficiëntie of zelfs veiligheidsrisico's, vooral in hoge-gebruikssystemen zoals energieopslaginstallaties of onderdelen in elektrische voertuigen.

Fysieke kenmerken voor een eerste beoordeling

Hoewel batterijhuizen vaak geen merkings hebben, zijn er enkele kleine fysieke verschillen die kunnen helpen. NCM-cellen hebben meestal een iets donkerdere metaalkleur vergeleken met de matgrijze oppervlakte van LFP-batterijen. Hun gewichten vergelijken is ook een goede manier. Omdat NCM een hogere energiedichtheid heeft, weegt een 18650 NCM-cel ongeveer 45 gram, terwijl een equivalente LFP-modell ongeveer 48 gram weegt. Controleer ook de terminalconfiguraties. Veel LFP-batterijen komen met gestandaardiseerde industriële aansluitingen, die vaak worden gebruikt in hernieuwbare-energie-toepassingen.

Spanningsprofielanalysetechnieken

Een manier om het verschil te zien is door een multimeter te gebruiken om de open-circuit spanning te meten. Wanneer volledig geladen, tonen NCM-batterijen een spanning van 4,2V plus of min 0,05V. Daarentegen bereiken LFP-cellen een piek van 3,6V plus of min 0,05V. Hun ontladingpatronen zijn ook behoorlijk verschillend. NCM-batterijen kunnen een nominale spanning van 3,7V onderhouden tot ze ongeveer 80% van hun capaciteit hebben ontladen, waarna de spanning scherp daalt. Aan de andere kant kunnen LFP-batterijen een nominale spanning van 3,2V onderhouden en neemt de spanning geleidelijker af. Bij het identificeren van batterypakketten telt u het aantal cellen in serie. In toepassingen met soortgelijke spanningen gebruiken LFP-systemen vaak configuraties van 32 cellen, wat resulteert in 102V, terwijl NCM-systemen meestal arrangeringen van 24 cellen hebben, wat uitkomt op 88V.

Geavanceerde methoden voor chemische verificatie

Als visuele en elektrische tests niet voldoende zijn om het batterijtype te bepalen, kun je een niet-schadelijke materiaalanalyse uitvoeren. Scanners voor röntgenfluorescentie (XRF) kunnen de elementaire signatuur detecteren. NCM-batterijen tonen pieken van nikkel en kobalt, terwijl LFP-batterijen een ijzer- en fosfor-spectrum hebben zonder deze nikkel/kobalt-pieken. Thermische imaging tijdens laagspanningsontlading (0,2C) kan ook helpen. LFP-batterijen hebben een betere warmteverdeling, met een temperatuursverschil van minder dan 5°C, terwijl NCM-batterijen een temperatuursgradiënt hebben van 8 - 12°C. Deze methodes voldoen aan de IEC 62619-normen voor verificatie van industriële batterijen.

Veiligheidsprotocollen voor onbekende batterijen

Als je een ongeïdentificeerde batterij hebt, bewaar deze in een vuurwerende container totdat je hem kunt classificeren. Tijdens testen draagt beschermend uitrusting en gebruik stroombeperkte opladers (niet meer dan 0.1C). Als je vermoedt dat het een LFP-cel is, zorg ervoor dat hij compatibel is met lithium ferro fosfaat opladers. Bij vermoedelijke NCM-batterijen, houd de spanning nauwlettend in de gaten. Het opladen boven 4.25V kan leiden tot thermische uitkomst. En volg altijd de UN38.3-transportrichtlijnen bij het opslaan of vervoeren van deze batterijen.

Toepassingsgebonden Identificatie Strategieën

De manier waarop je accu's identificeert kan ook afhangen van de toepassing. In de automobielbranche meet je de koude startprestaties. LFP-accu's kunnen meer dan 80% van hun capaciteit behouden bij -20°C, terwijl NCM-accu's slechts 50 - 60% van hun capaciteit behouden bij die temperatuur. Voor zonnepanelen voer je cyclustests uit. LFP-accu's kunnen doorgaans meer dan 3.000 cycli verdragen, terwijl NCM-accu's slechts 1.500 - 2.000 cycli kunnen verwerken. Industriegebruikers dienen ASTM F2931 - 19 nalevingstests uit te voeren, vooral voor cruciale infrastructuurtoepassingen die UL 1973 certificering vereisen.