Como Diferenciar Rapidamente Baterias NCM VS LFP Sem Rótulos?

Por Que Identificar a Química da Bateria Importa

É extremamente importante identificar corretamente o tipo de bateria de íons de lítio. Isso é crucial para garantir a segurança, otimizar o desempenho e seguir regulamentações. As baterias NCM (Níquel Cobalto Mangânio) e LFP (Fosfato de Ferro de Lítio) podem parecer praticamente iguais por fora. No entanto, elas são muito diferentes em termos de densidade de energia, estabilidade térmica e para o que são adequadas. Se você as identificar incorretamente, isso pode causar danos aos dispositivos, torná-los menos eficientes ou até criar riscos de segurança, especialmente em sistemas de alta demanda como configurações de armazenamento de energia ou componentes em veículos elétricos.

Características Físicas para Avaliação Preliminar

Mesmo que as caixas de bateria geralmente não tenham nenhuma marcação, existem algumas pequenas diferenças físicas que podem ajudar. Células NCM geralmente têm uma cor metálica ligeiramente mais escura em comparação com a superfície cinza fosca das baterias LFP. Comparar seus pesos também é uma boa maneira. Como o NCM tem uma maior densidade de energia, uma célula NCM 18650 pesa cerca de 45 gramas, enquanto um modelo equivalente LFP pesa aproximadamente 48 gramas. Além disso, verifique as configurações dos terminais. Muitas baterias LFP vêm com conectores industriais padronizados, que são amplamente utilizados em aplicações de energia renovável.

Técnicas de Análise de Perfil de Tensão

Uma maneira de identificar a diferença é usando um multímetro para medir a tensão em circuito aberto. Quando completamente carregados, baterias NCM apresentam uma tensão de 4,2V mais ou menos 0,05V. Em contraste, células LFP atingem um pico de 3,6V mais ou menos 0,05V. Seus padrões de descarga também são bastante diferentes. Baterias NCM podem manter uma tensão nominal de 3,7V até que tenham descarregado cerca de 80% de sua capacidade, após o que a tensão cai abruptamente. Por outro lado, baterias LFP podem sustentar uma tensão nominal de 3,2V e a tensão diminui mais gradualmente. Ao identificar pacotes de baterias, conte o número de células em série. Em aplicações com tensões semelhantes, sistemas LFP frequentemente utilizam configurações de 32 células, resultando em 102V, enquanto sistemas NCM geralmente têm arranjos de 24 células, alcançando 88V.

Métodos Avançados de Verificação Química

Se os testes visuais e elétricos não forem suficientes para determinar o tipo de bateria, você pode realizar uma análise de material não destrutiva. Scanners de fluorescência de raios-X (XRF) podem detectar as assinaturas elementares. Baterias NCM mostram picos de níquel e cobalto, enquanto baterias LFP têm um espectro de ferro e fósforo sem esses picos de níquel/cobalto. A termografia durante a descarga em baixa taxa (0,2C) também pode ajudar. As baterias LFP têm uma melhor distribuição de calor, com uma variação de temperatura inferior a 5°C, enquanto as baterias NCM têm um gradiente de temperatura de 8 - 12°C. Esses métodos atendem aos padrões IEC 62619 para verificação de baterias industriais.

Protocolos de Segurança para Baterias Desconhecidas

Quando você tiver uma bateria não identificada, mantenha-a em um recipiente à prova de fogo até que possa classificá-la. Ao testar, use equipamentos de proteção e carregadores com corrente limitada (não mais do que 0,1C). Se suspeitar que é uma célula LFP, certifique-se de que ela seja compatível com carregadores de fosfato de ferro de lítio. Para baterias NCM suspeitas, monitore de perto a voltagem. Recarregá-las além de 4,25V pode levar a uma fuga térmica. E sempre siga as diretrizes de transporte UN38.3 ao armazenar ou enviar essas baterias.

Estratégias de Identificação Específicas para Aplicações

A forma como você identifica baterias também pode depender da aplicação. No campo automotivo, meça o desempenho de partida a frio. Baterias LFP podem manter mais de 80% de sua capacidade a -20°C, enquanto baterias NCM só mantêm 50 - 60% de sua capacidade nessa temperatura. Para instalações solares, realize testes de vida cíclica. Baterias LFP geralmente podem suportar mais de 3.000 ciclos, enquanto baterias NCM só conseguem lidar com 1.500 - 2.000 ciclos. Usuários industriais devem realizar verificações de conformidade com a ASTM F2931 - 19, especialmente para aplicações em infraestrutura crítica que exigem certificação UL 1973.