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細說鋰電池安全的“來龍去脈”

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一、鋰電池類型介紹
 
鋰電池主要有3種類型,包括鋰金屬電池、鋰離子電池、同時含有鋰金屬原電芯和鋰離子電芯的電池。鋰金屬電池是指利用金屬鋰作為負極的電池,與其相搭配的正極材料可以是氧氣、單質硫、金屬氧化物等物質。我們平常說的鋰電池一般指的是鋰離子電池,準確地說是“二次鋰離子電池”,主要材料包含了正極、負極、電解液和隔膜。
 
二、鋰電池工作原理
 
 
鋰離子電池根據所謂“搖椅理論”工作運行,充放電時,鋰離子像搖椅一樣在電池正負極中搖來搖去,往返進出,因此鋰離子電池也被稱為“搖椅電池”。以鈷酸鋰電池為例,正極為鈷酸鋰(LiCoO2),負極為石墨碳(C6),充電時鋰離子(Li+)從正極脫嵌,經隔膜到負極后嵌入碳分子中;放電時反之。
 
三、鋰電池安全性
鋰離子電池是高能量、長壽命的移動能源,但有一定安全隱患。鋰離子電池性能取決于材料、設計和工藝控制,其安全性是一個綜合性問題,要從電池材料體系、結構設計和工藝控制等方面著手解決。
 
四、鋰電池包裝要求
鋰電池屬第9類雜項危險貨物(雜項危險物質和物品,包括危害環(huán)境物質),聯合國編號涉及UN3090、UN3091、UN3480和UN3481等。鋰電池運輸時包裝有3種方式:單獨運輸、與設備包裝在一起運輸以及安裝在設備中運輸。
符合以下指標的鋰電池應按照危險貨物進行申報,并按照對應的包裝導則進行運輸
1.鋰金屬電池或鋰合金電池,鋰含量大于1克,對于鋰金屬或鋰合金電池組,合計鋰含量大于2克。
2.鋰離子電池,瓦時額定值超過20Wh,對于鋰離子電池組,瓦時額定值超過100Wh。
相關危險貨物包裝單證
使用危險貨物包裝的鋰電池,出口前應當向屬地海關申請出口危險貨物包裝性能檢驗和使用鑒定,取得《出入境貨物包裝性能檢驗結果單》《出境危險貨物運輸包裝使用鑒定結果單》。使用未經鑒定或者經鑒定不合格的包裝容器的危險貨物,不準出口。
相關國際危險貨物規(guī)則
在出口時應滿足聯合國《聯合國關于危險貨物運輸建議書 規(guī)章范本》(TDG)、國際海事組織《國際海運危險貨物規(guī)則》(IMDG)、《國際鐵路運輸危險貨物規(guī)則》(RID)、《國際公路運輸危險貨物協(xié)定》(ADR)、《國際民用航空組織危險品規(guī)則》(IATA-DGR)、聯合國《關于危險貨物運輸的建議書規(guī)章范本試驗和標準手冊》等有關國際危規(guī)的要求。
 
五、根據上述規(guī)定鋰電池主要有以下包裝運輸要求
 
(1)是包裝上需要張貼規(guī)定的鋰電池標簽和標記,電池外殼需要標注Wh數值。如果采用危險貨物包裝,外包裝上的聯合國UN包裝標記、批次及危險貨物標志、標記、標牌等信息應印刷清晰、粘貼牢固、拼寫正確。
 
(2)是電池的電極不應承受其它電池疊加產生的壓力。
 
(3)是木箱、纖維板箱用釘緊固時應釘實壓緊,箱體保持完好,釘尖要盤倒,釘尖、釘帽不得突出;瓦楞紙箱應完好無損,封口應平整牢固。用打包帶做二次加固,應緊箍箱體。
 
(4)是各電池或電池組間、堆疊電池的上下層間,應有不導電材料分隔,防止與同一包裝件內可能導致短路的導電材料接觸。
 
(5)是除非安裝在設備中,包裝件須能承受任何取向的1.2m的跌落試驗,而不損壞包裝件內的電池,也沒有改變其中電池的位置導致電池之間互相接觸,沒有電池自包裝件中漏出。
 
(6)是鋰電池芯或鋰電池完全封裝于內包裝后再放入外包裝,其完整包裝件必須滿足II類包裝要求;或完全封裝于內包裝中,然后與設備一起放入滿足II類包裝要求的外包裝(II類包裝要求詳見《SN/T 0370.1-2021出口危險貨物包裝檢驗規(guī)程 第1部分:總則》)。
 
 
以上內容來源于 海運網