วิธีแยกแยะแบตเตอรี่ NCM กับ LFP อย่างรวดเร็วโดยไม่มีฉลาก?

เหตุผลที่การระบุเคมีของแบตเตอรี่มีความสำคัญ

การระบุชนิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนให้ถูกต้องนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับประกันความปลอดภัย การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ แบตเตอรี่ประเภท NCM (Nickel Cobalt Manganese) และ LFP (Lithium Iron Phosphate) อาจดูเหมือนกันมากจากภายนอก แต่พวกมันแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของความหนาแน่นพลังงาน ความเสถียรทางความร้อน และสิ่งที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน หากคุณระบุผิดพลาด อาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ ทำให้ประสิทธิภาพลดลง หรือแม้กระทั่งเกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบความต้องการสูง เช่น ระบบจัดเก็บพลังงานหรือชิ้นส่วนในรถยนต์ไฟฟ้า

ลักษณะทางกายภาพสำหรับการประเมินเบื้องต้น

แม้ว่าตัวเรือนแบตเตอรี่มักจะไม่มีเครื่องหมายใด ๆ แต่ก็มีความแตกต่างทางกายภาพเล็กน้อยที่สามารถช่วยได้ เซลล์ NCM มักจะมีสีโลหะเข้มกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับพื้นผิวสีเทาด้านของแบตเตอรี่ LFP นอกจากนี้การเปรียบเทียบน้ำหนักก็เป็นวิธีที่ดี เพราะ NCM มีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่า เซลล์ NCM ขนาด 18650 จะมีน้ำหนักประมาณ 45 กรัม ในขณะที่แบบ LFP ที่เทียบเคียงได้จะมีน้ำหนักประมาณ 48 กรัม อีกทั้งยังตรวจสอบการจัดวางขั้วต่อไฟฟ้าด้วย แบตเตอรี่ LFP หลายรุ่นมักมาพร้อมกับตัวเชื่อมต่อมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบพลังงานหมุนเวียน

เทคนิคการวิเคราะห์โปรไฟล์แรงดันไฟฟ้า

วิธีหนึ่งในการแยกความแตกต่างคือการใช้ไมโครมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าเมื่อวงจรเปิด เมื่อชาร์จเต็ม แบตเตอรี่ NCM จะแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ 4.2V บวกหรือลบ 0.05V ในทางกลับกัน เซลล์ LFP จะถึงค่าสูงสุดที่ 3.6V บวกหรือลบ 0.05V รูปแบบการปล่อยประจุของพวกมันยังแตกต่างกันอย่างมาก แบตเตอรี่ NCM สามารถคงแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่ 3.7V ได้จนกว่าจะปล่อยประจุไปประมาณ 80% ของความจุ จากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่ LFP สามารถคงแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่ 3.2V และแรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป เมื่อพูดถึงการระบุแพ็คแบตเตอรี่ ให้นับจำนวนเซลล์ในระบบซีรีส์ ในแอปพลิเคชันที่มีแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกัน ระบบ LFP มักจะใช้การจัดเรียงเซลล์ 32 เซลล์ ซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า 102V ในขณะที่ระบบ NCM มักจะมีการจัดเรียงเซลล์ 24 เซลล์ ซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า 88V

วิธีการตรวจสอบเคมีขั้นสูง

หากการทดสอบทางสายตาและการทดสอบทางไฟฟ้าไม่เพียงพอที่จะกำหนดประเภทของแบตเตอรี่ คุณสามารถทำการวิเคราะห์วัสดุแบบไม่ทำลายได้ สแกนเนอร์รังสีเอกซ์เรย์ฟลูออเรสเซนส์ (XRF) สามารถตรวจจับลายเซ็นของธาตุได้ แบตเตอรี่ NCM จะแสดงพีกของนิกเกิลและโคบอลต์ ในขณะที่แบตเตอรี่ LFP จะมีสเปกตรัมของเหล็กและฟอสเฟอรัสโดยไม่มีพีกของนิกเกิล/โคบอลต์ การถ่ายภาพความร้อนในระหว่างการปล่อยประจุที่อัตราต่ำ (0.2C) ก็สามารถช่วยได้ เช่นกัน แบตเตอรี่ LFP มีการกระจายความร้อนที่ดีกว่า โดยมีความแปรปรวนของอุณหภูมิน้อยกว่า 5°C ในขณะที่แบตเตอรี่ NCM มีความแตกต่างของอุณหภูมิอยู่ที่ 8 - 12°C วิธีเหล่านี้สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 62619 สำหรับการตรวจสอบแบตเตอรี่อุตสาหกรรม

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ที่ไม่ทราบชนิด

เมื่อคุณมีแบตเตอรี่ที่ยังไม่ได้ระบุชนิด ให้เก็บรักษาไว้ในภาชนะที่ทนไฟจนกว่าคุณจะสามารถจำแนกประเภทได้ ในขณะทดสอบ ให้สวมใส่อุปกรณ์ป้องกันและใช้เครื่องชาร์จที่จำกัดกระแส (ไม่เกิน 0.1C) หากคุณสงสัยว่าเป็นเซลล์ LFP ให้มั่นใจว่ามันเข้ากันได้กับเครื่องชาร์จแบบลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟेट ส่วนสำหรับแบตเตอรี่ NCM ที่สงสัย ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างใกล้ชิด การชาร์จเกิน 4.25V อาจทำให้เกิดการเผาไหม้ทางความร้อนได้ และอย่าลืมปฏิบัติตามแนวทางการขนส่ง UN38.3 เสมอเมื่อเก็บรักษาหรือส่งแบตเตอรี่เหล่านี้

กลยุทธ์การระบุเฉพาะสำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน

วิธีที่คุณใช้ระบุแบตเตอรี่อาจขึ้นอยู่กับการใช้งานด้วย ในวงการยานยนต์ ให้วัดประสิทธิภาพการสตาร์ทในสภาพอากาศหนาวเย็น แบตเตอรี่ประเภท LFP สามารถรักษาความจุได้มากกว่า 80% ที่อุณหภูมิ -20°C ในขณะที่แบตเตอรี่ NCM รักษาความจุได้เพียง 50 - 60% ที่อุณหภูมินั้น ส่วนสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ให้ทำการทดสอบอายุการใช้งานแบบหมุนเวียน แบตเตอรี่ LFP มักจะทนทานต่อการชาร์จ-ปล่อยไฟฟ้าได้มากกว่า 3,000 รอบ ในขณะที่แบตเตอรี่ NCM ทนได้เพียง 1,500 - 2,000 รอบเท่านั้น ผู้ใช้งานภาคอุตสาหกรรมควรตรวจสอบความเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM F2931 - 19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างพื้นฐานสำคัญที่ต้องการใบรับรอง UL 1973