1.基本概念
電芯 cell
– 是乙個單一的電化學封閉單元,由乙個正極和乙個負極組成,兩極之間有電位差。
電池 battery
– 是由乙個或多個鋰電芯通過電路進行連線組成的。
鋰電池 lithium battery
– 電化學系統中含有鋰(包括金屬鋰、鋰合金、鋰離子及鋰聚合物)
鋰金屬電池 lithium metal battery
– 以鋰金屬或鋰合金為陽極的鋰電池。通常不可充電。
鋰離子電池 li-ion battery
– 以離子太或原子態鋰嵌於正負極材料晶格中的鋰電池通常可以充電。鋰聚合物電池歸類於鋰離子電池。
原型樣品電池
– 是指未經過聯合國《危險品運輸建議書—試驗和標準手冊》第iii部分38.3節測試的鋰電池樣品。
裡含量- 適用於鋰金屬和鋰合金電池芯和電池。鋰含量是指鋰金屬或鋰合金電池芯或電池陽極中的鋰質量
裡當量含量
- 適用於鋰離子電池芯和電池。電池芯的鋰當量含量按以安培小時為單位的單體電池額定電容量乘以0.3計算,乘積用克表示。
電池的鋰當量含量等於電池各組成單體電池的鋰當量含量克數之和。
2.鋰電池種類
鋰電池分為鋰離子(包括鋰離子聚合物)電池和鋰金屬(包括鋰合金)電池。
3.鋰離子電池能量的確定
額定瓦特小時(wh)是規範鋰離子電池能量的一種方法。2023年1月1日以後生產的鋰離子電池都要求用額定瓦特小時進行標記。如果已知電池的電壓(v)和電流(ah),也可以計算得到額定瓦特小時的數值:
該數值通常標記在電池上。 ah x v = wh
注意:如果電池上只標記有毫安時(mah),可將該數值除以1000得到安培小時(ah) (例, 4400 mah / 1000 = 4.4. ah)。
4.鋰電池的危險性
外短路:造成電池體統高溫過熱
內短路:造成電池系統高溫過熱
強制放電:造成電池系統破壞
過充電:造成電池系統破壞
5.失效機理
熱失控– 電芯發熱
– 激發電芯內部的放熱反應
– 激發其它反應
– 熱量的產生以指數增長
– 產生熱量大於散失熱量
– 熱失控:電芯排氣,內部溫度大於200度
– 5.一次性電池的危險性
相對較小的火源足夠引起鋰電池的燃燒
單一電池的**可以產生足夠的熱量引燃臨近的電池
halon 1301對於撲滅鋰電池火災無效
相同型別但出於不同廠家的鋰電池會表現出不同的燃燒特性
暴露於火焰中的電池會熔合在一起,加速電池間火勢的蔓延
被撲滅火焰的燜燒貨物的溫度足夠點燃乙個一次性鋰電池
電池燃燒導致的壓力公升高足以危及到整個貨箱的安全
6.鋰電池在航空運輸的幾種運輸專用名稱、un編號及包裝說明代號
(1)un3480,鋰離子電池 ,pi965
(2)un3481,鋰離子電池與裝置包裝在一起,pi966
(3)un3481,鋰離子電池安裝在裝置中,pi967
(4)un3090,鋰金屬電池,pi968
(5)un3091,鋰金屬電池與裝置包裝在一起,pi969
(6)un3091,鋰金屬電池安裝在裝置中,pi970
7.鋰電池包裝說明
鋰電池包裝說明965-970中均分為兩節,第i節適用於劃為第9類危險品的電池芯和電池。第ii部分適用於小型的電池芯和電池,且這些電池芯和電池按照要求包裝並貼上標籤後不受本規則限制。
8.鋰電池按照危險品運輸時的一般要求
(a)每個電池芯和電池的所有型別證明滿足《聯合國試驗和標準手冊》第iii部分第38.3節的每項試驗的要求;
(b)被製造商識別認為存在安全缺陷,或已經損壞的,其有可能產生危險放熱、著火或短路的,禁止運輸(如,因安全原因被返回製造商的)
(c)電池新和電池必須加以保護防止短路。措施包括防止同一包裝內導致短路的導電材料接觸。
對於安裝在裝置中的鋰電池,除了上述一般規定外,還應滿足下列要求
(d)裝置必須裝有有效裝置以防止意外啟動。
(e)含有電池的裝置必須裝入符合5.0.2.4,5.0.2.6.1,5.0.2.12.1要求的堅固外包裝中。
(f)含有電池的裝置必須固定以防止在外包裝中移動,其包裝方法應防止在空運中意外啟
9.按照普通貨物運輸的鋰離子電池
如果提交運輸的鋰離子電池芯和電池在滿足一般要求下,還滿足本節的要求,則不受本規則其他條款的限制:鋰離子電池芯額定的瓦特小時不超過20wh;鋰離子電池額定的瓦特小時不超過100wh。
10.按照普通貨物運輸的鋰金屬電池
如果提交運輸的鋰金屬電池芯和電池在滿足一般要求下,還滿足本節的要求,則不受本規則其他條款的限制:
鋰金屬或鋰合金電池芯和電池在滿足下列條件時可以運輸:
鋰金屬或鋰合金電池芯,鋰含量不大於1g
鋰金屬或鋰合金電池,合計鋰含量不大於2g
11.鋰電池標籤的使用
對於按照普通貨物運輸的鋰電池,包裝箱必須貼上鋰電池標籤。對於安裝在裝置中的鋰電池,如果包裝件內的裝置含有多於4個電池芯或2個電池時,必須貼上鋰電池標籤。
12.按照普通貨物運輸的鋰電池,貨運單的操作資訊欄的要求
根據具體情況分別標註:鋰離子電池,不受限制,pi965/pi966/pi96
鋰金屬電池,不受限制,pi968/pi969/pi90
13.詳細的包裝說明
包裝說明965
本說明適用於客機和僅限貨機裝載的鋰離子或鋰聚合物電池芯及電池(un3480)。
一般要求適用於所有的按照本包裝說明運輸的鋰離子電池芯和電池。第i節適用於劃為第9類危險品的電池芯和電池。第ii部分適用於小型的電池芯和電池,且這些電池芯和電池按照要求包裝並貼上標籤後不受本規則限制。
一般要求:
下列要求適用於所有的鋰離子或鋰聚合物電池芯和電池
(a)每個電池芯和電池的所有型別證明滿足《聯合國試驗和標準手冊》第iii部分第38.3節的每項試驗的要求;
(b)被製造商識別認為存在安全缺陷,或已經損壞的,其有可能產生危險放熱、著火或短路的,禁止運輸(如,因安全原因被返回製造商的)
(c)電池新和電池必須加以保護防止短路。措施包括防止同一包裝內導致短路的導電材料接觸。
第1節 — 第9類為危險品鋰離子電池芯和電池
本要求適用於每個被認為滿足第9類標準的電池芯和電池的型號
一般包裝要求5.0.2必須滿足。
每個電池芯和電池必須:
滿足以上一般要求
具有安全通氣裝置或設計成排除在正常運輸條件下被突然破裂的可能,並裝有防止外部短路的有效措施。
每個含有併聯電池芯的電池,如有必要,必須裝有有效的措施以防止危險的逆向電流(如二極體、保險絲等)
其他要求 — 第i節
包裝容器必須滿足ii級包裝的效能標準
質量在12kg或以上的鋰電池並具有堅固、耐撞擊外殼,或者重電池的元件,當包裝在堅固的外包裝,外加保護性的封蓋時可以運輸。包裝材料不必滿足本規則第6章的要求。此包裝容器必須由始發國有關當局批准。
隨同貨物必須有乙份批准檔案。
第ii節例外的鋰離子電池
如果提交運輸的鋰離子電池芯和電池在滿足一般要求下,還滿足本節的要求,則不受本規則其他條款的限制:
對於電池芯,額定的瓦特小時不超過20wh;
對於電池額定的瓦特小時不超過100wh。額定的瓦特小時必須在電池的外部標明。對於在2023年1月1日前生產的電池,如果沒有在外部標明,那麼在2023年12月31日之前,還可以繼續進行運輸。
電池芯和電池必須包裝在符合5.0.2.4.5,5.0.2.6.1和5.0.2.12.1要求的堅固外包裝中。
其他要求 — 第ii節
電池芯和電池必須包裝在完全封住電池芯或電池的內包裝中。
每個包裝件必須能夠承受任何方向的1.2 m跌落試驗,而不造成:
使其中的電池芯或電池受損;
使內裝物移動,以致電池與電池(或電池芯與電池芯)相互接觸;
內裝物發布。
每票託運貨物必須附帶乙份檔案,如航空貨運單,包括以下內容:
標明包裝件裝有鋰離子電池芯或電池;
標明包裝件必須小心輕放,如果包裝件損壞有著火危險;
標明包裝件損壞,應遵守的特別程式,包括堅持和必要時的重新包裝,和能提供其他資訊的**號碼。
每個包裝件必須貼上鋰電池操作標籤(見圖7.4.1)
不需要託運人危險品申報單。
當使用航空貨運單時,必須在操作說明欄中註明「鋰離子電池,不受限制,包裝說明965」
準備或提交運輸電池芯或電池的任何人必須接受與其責任相稱的有關運輸要求的培訓。
合成包裝件 — 第ii節
滿足第ii節要求的包裝件可以組成合成包裝件。合成包裝件可以含有其他危險物品或不受限制的貨物,只要各個包裝件中的物質之間不會發生危險反映。合成包裝件必須標註「overpack」字樣及鋰電池操作標籤,除非合成包裝件的標籤均可見。
包裝說明966
本說明適用於裝載在客機和僅限貨機上的鋰離子或鋰聚合物電池芯及電池與設別包裝在一起(un3481)。
一般要求適用於所有的按照本包裝說明運輸的鋰離子電池芯和電池與裝置包裝在一起。第i節適用於劃為第9類危險品的電池芯和電池。第ii部分適用於小型的電池芯和電池,且這些電池芯和電池按照要求包裝並貼上標籤後不受本規則限制。
一般要求:
下列要求適用於所有的鋰離子或鋰聚合物電池芯和電池
(a)每個電池芯和電池的所有型別證明滿足《聯合國試驗和標準手冊》第iii部分第38.3節的每項試驗的要求;
(b)被製造商識別認為存在安全缺陷,或已經損壞的,其有可能產生危險放熱、著火或短路的,禁止運輸(如,因安全原因被返回製造商的)
(c)電池新和電池必須加以保護防止短路。措施包括防止同一包裝內導致短路的導電材料接觸。
第1節 — 第9類為危險品鋰離子電池芯和電池
本要求適用於每個被認為滿足第九類標準的電池芯和電池的型號
一般包裝要求5.0.2必須滿足。
每個電池芯和電池必須:
滿足以上一般要求
具有安全通氣裝置或設計成排出在正常運輸條件下被突然破裂的可能,並裝有防止外部短路的有效措施。
每個含有併聯電池芯的電池,如有必要,必須裝有有效的措施以防止危險的逆向電流(如二極體、保險絲等)
其他要求 — 第i節
包裝容器必須滿足ii級包裝的效能標準
裝置和電池芯或電池的包裝必須組成合成包裝件。合成包裝件必須貼上如7.1.4和7.2.7規定的適當標記和標籤。
在本包裝說明中,「裝置」是指需要與其包裝在一起的鋰電池方可執行的裝置。
鋰電池基礎知識
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