Як швидко розрізнити батареї NCM та LFP без міток?

Чому важливо визначати хімічний склад батареї

Дуже важливо правильно визначити тип літій-іонного аккумулятора. Це критично для забезпечення безпеки, оптимізації продуктивності та виконання нормативів. Акумулятори NCM (Никель Кобальт Манган) та LFP (Літій Жалезо Фосфат) зовні можуть виглядати майже однаково. Проте вони суттєво відрізняються за енергетичною щільністю, термічною стійкістю та областю застосування. Якщо їх неправильно ідентифікувати, це може призвести до пошкодження пристроїв, зменшення їх ефективності або навіть створення ризиків безпеки, особливо в системах високого витрату, таких як установки зберігання енергії чи компоненти електромобілів.

Фізичні характеристики для першочергового оцінювання

Навіть якщо оболонки батареї часто не мають жодних позначок, існують деякі невеликі фізичні відмінності, які можуть допомогти. Комірки NCM зазвичай мають трохи темніший металевий колір у порівнянні з матовою сірою поверхнею батарей LFP. Порівняння їхньої маси також є хорошим способом. Оскільки NCM має вищу енергетичну щільність, комірка 18650 NCM важить приблизно 45 грам, тоді як еквівалентна моделю LFP важить близько 48 грам. Також перевірте конфігурацію терміналів. Багато батарей LFP постачаються зі стандартизованими промисловими з'єднаннями, які широко використовуються у застосуваннях відновлюваної енергії.

Техніки аналізу профілю напруги

Один із способів визначити різницю полягає у використанні мультиметра для вимірювання відкритого напруги. Коли повністю заряджені, батареї NCM показують напругу 4,2В плюс або мінус 0,05В. Наспротіг, елементи LFP досягають максимуму 3,6В плюс або мінус 0,05В. Їхні шаблони розряду також досить відрізняються. Батареї NCM можуть підтримувати номінальну напругу 3,7В, поки не розрядяться приблизно на 80% своєї ємкості, після чого напруга різко падає. З іншого боку, батареї LFP можуть підтримувати номінальну напругу 3,2В, і напруга зменшується більш поступово. Коли йдеться про ідентифікацію батарейних блоків, потрібно порахувати кількість серійних елементів. У застосунках з подібними напругами системи LFP часто використовують конфігурації з 32 елементів, що дає 102В, тоді як системи NCM зазвичай мають уклади з 24 елементів, досягаючи 88В.

Напередоглядні хімічні методи верифікації

Якщо візуальні та електричні тести не достатньо для визначення типу батареї, ви можете провести неруйнувальний аналіз матеріалу. Сканери флуоресцентної рентгенівської спектрометрії (XRF) можуть виявляти елементні позначки. У батареях NCM є пікування никелю та кобальту, тоді як у батареях LFP є спектр залежно від жалеза та фосфору без цих пікувань никелю/кобальту. Термічне зображення під час розряду низькою швидкістю (0.2C) також може допомогти. Батареї LFP мають краще розподілення тепла, із зміною температури менше 5°C, тоді як батареї NCM мають градієнт температури 8 - 12°C. Ці методи відповідають стандартам IEC 62619 для перевірки промислових батарей.

Протоколи безпеки для невідомих батарей

Якщо у вас є непідписаний аккумулятор, зберігайте його в контейнері, що має пожежну безпеку, доки ви не зможете його класифікувати. При тестуванні носіть захисне обладнання та користуйтесь зарядними пристроями з обмеженням струму (не більше 0.1C). Якщо ви підозрюєте, що це ячейка LFP, переконайтесь, що вона сумісна з заряджувачами на основі літієво-ферофосфатних технологій. Для підозрілих на NCM аккумулятори тісно спостерігайте за напругою. Перезаряд їх за межами 4.25V може призвести до термічного розбігу. І завжди дотримуйтесь правил перевезення UN38.3 при зберіганні або доставці цих батарей.

Стратегії ідентифікації, специфічні для застосувань

Спосіб, яким ви ідентифікуєте батареї, також може залежати від застосування. У галузі автотранспорту вимірюйте показники холодного пуску. Батареї LFP можуть зберігати більше 80% своєї ємності при -20°C, тоді як батареї NCM зберігають лише 50 - 60% своєї ємності при цій температурі. Для сонячних установок проводьте тести циклів. Батареї LFP зазвичай витримують більше 3,000 циклів, тоді як батареї NCM витримують лише 1,500 - 2,000 циклів. Промислові користувачі повинні проводити перевірки на відповідність ASTM F2931 - 19, особливо для критичних інфраструктурних застосувань, які вимагають сертифікації UL 1973.