2 鋰電池芯和鋰電池一樣嗎?
3 鋰電池封裝如何分類?
4 與鋰電池相關(guān)的風(fēng)險
5 起 涉及鋰電池空運的危險品事件
6 鋰電池運輸限制
7 如何運輸損壞或有缺陷的鋰電池?
8 如何降低鋰電池運輸?shù)南嚓P(guān)風(fēng)險?
鋰電池為我們?nèi)粘J褂玫母鞣N物品提供動力——從智能手機到電腦、手表、玩具、電動工具、醫(yī)療設(shè)備和電動汽車。由于能量密度高,鋰電池可以存儲大量能量,同時比其他類型的電池更小、更輕。這就是為什么它們?nèi)缃癖粡V泛用于各種電器和設(shè)備中。
能量密度的提高使鋰電池變得如此有效和耐用,但也給處理和運輸這些電池的人帶來了巨大的風(fēng)險。即使處理這些電池的人員出現(xiàn)最輕微的錯誤或疏忽,也可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。這就是為什么鋰電池和電池組被美國運輸部 (US DOT) 危險材料條例 (HMR) 歸類為第 9 類危險材料。
在本文中,我們詳細(xì)介紹了與運輸鋰電池和電池組相關(guān)的風(fēng)險,以及危險品處理人員可以采取的減輕這些風(fēng)險的步驟,并回答了一些有關(guān)鋰電池的最常見問題。
鋰電池有哪些不同類型?
鋰電池大致可分為兩類——鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池包含由鋰金屬或鋰化合物制成的陽極。這些是無法充電的原電池,只能使用一次。它們廣泛用于各種設(shè)備,包括手表、汽車鑰匙扣、相機、計算器以及起搏器和除顫器等醫(yī)療設(shè)備。
另一方面,鋰離子電池含有離子形式的鋰。根據(jù)其尺寸、類型和化學(xué)成分,鋰離子電池可能包含一個或多個鋰離子電池。這些是可充電并反復(fù)使用的二次電池。它們主要用于便攜式消費電子產(chǎn)品,如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、數(shù)碼相機和手持游戲機。它們還用于電動工具、電動輪椅、電動汽車和飛機。
鋰電池和鋰電池一樣嗎?
不它不是!鋰電池是由正極和負(fù)極組成的單個電化學(xué)單元。另一方面,鋰電池由兩個或多個連接在一起的鋰電池組成。
需要注意的是,根據(jù)美國交通部的 HMR,鋰離子電池芯和鋰電池組均屬于危險品,必須按照相關(guān)規(guī)定進行運輸。
鋰電池組是如何分類的?
- 獨立(包含鋰電池和電池組的包裝)
- Packed with(包裝內(nèi)含設(shè)備和電池,但電池未安裝在設(shè)備中)
- 包含在(包含已安裝電池的設(shè)備的包裝中)
- 車輛(包含由鋰電池供電的電動車輛的包裹)
- 貨物運輸裝置(由鋰電池供電的貨物運輸裝置)
與鋰電池相關(guān)的風(fēng)險
鋰電池的主要問題是其組件在某些情況下可能會過熱。如果發(fā)生這種情況,電池可能會起火甚至爆炸。
鋰電池的組件設(shè)計為在特定的溫度范圍內(nèi)運行。當(dāng)溫度升高并超過臨界水平時,可能會導(dǎo)致稱為熱失控的化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致危險品事故。它可能由多種原因引起,包括設(shè)計不當(dāng)或有缺陷的組件、裝配不當(dāng)或短路。
在熱失控期間,鋰電池中所含的能量會突然釋放。溫度可在幾毫秒內(nèi)升至 1,000 華氏度(超過 500 攝氏度)。
鋰電池起火的問題在于,它往往會釋放出基于醚的蒸氣、氧氣和氫氣副產(chǎn)品,所有這些都非常易燃。結(jié)果,反應(yīng)會產(chǎn)生更多的熱量,火勢極難撲滅。
如果不加以控制,熱失控可能會導(dǎo)致一系列連鎖反應(yīng),并擴散到設(shè)備內(nèi)的每個電池以及附近的電池、電池組、包含電池的設(shè)備以及其他導(dǎo)電材料。根據(jù)具體情況,它可能會導(dǎo)致大規(guī)模危險事件,帶來災(zāi)難性后果。
鋰電池起火的另一個問題是它們往往會向大氣中釋放有毒氣體。這些氣體會刺激粘膜并引起惡心。它們本質(zhì)上還具有致癌性,對健康極其有害。
涉及航空運輸鋰電池的危險品事件
美國聯(lián)邦航空管理局的數(shù)據(jù)顯示,2006年至2022年間,共報告了412起涉及鋰電池的危險品事件。僅 2022 年,就報告了 55 起涉及鋰電池的危險品事件。
在這 55 起事件中,46 起發(fā)生在商業(yè)航班上,9 起發(fā)生在貨運航班上。其中 19 起事件是由電子煙或電子煙設(shè)備造成的。鋰電池組造成 16 起事故,筆記本電腦造成 8 起事故,智能手機造成 7 起事故。
FAA在此提供了 2022 年發(fā)生的鋰電池事件的摘要。
鋰電池運輸限制
由于鋰電池和電池組帶來的風(fēng)險,危險品法規(guī)對其運輸方式施加了多項限制。
例如,獨立的鋰金屬電池不能作為客運航班的貨物運輸。為了通過客運航班運輸,相關(guān)電池和電池組必須符合規(guī)定的數(shù)量限制,并且僅限于與設(shè)備一起裝運或包裝。除此之外,如果需要使用非這些配置的客機運輸,必須獲得始發(fā)國、目的地國以及運營人所在國當(dāng)局的批準(zhǔn)。
同樣,在緊急醫(yī)療必需品的情況下,只要獲得上述批準(zhǔn),鋰電池和電池組就可以通過客運航班運輸。
對于獨立的鋰離子電池,只有其荷電狀態(tài)小于或等于額定容量的30%才可以運輸。為了能夠運輸充電狀態(tài)超過其額定容量 30% 的鋰離子電池,必須獲得原產(chǎn)國和運營商所在國當(dāng)局的批準(zhǔn)。
除此之外,上述關(guān)于鋰金屬電池芯和電池組在客機上運輸?shù)囊?guī)則也適用于鋰離子電池芯和電池組。
如何運輸損壞或有缺陷的鋰電池?
有缺陷(設(shè)計或組裝缺陷)、損壞或因安全原因被召回的鋰電池芯和電池在任何情況下都不能在客運或貨運航班上運輸。此類電池唯一獲批準(zhǔn)的運輸方式是公路、鐵路和船舶。
如何降低與運輸鋰電池相關(guān)的風(fēng)險?
降低鋰電池和電池運輸風(fēng)險的最佳方法是確保參與運輸前和運輸過程的每個人都經(jīng)過必要的培訓(xùn),以便能夠履行其職責(zé)。
“運輸前”一詞指的是廣泛的功能,包括確定不同類型材料的危險類別,選擇、標(biāo)記和貼標(biāo)簽危險材料包裝,準(zhǔn)備和審查運輸單據(jù),提供應(yīng)急響應(yīng)信息等等。您可以在此處找到預(yù)傳輸功能的完整列表。
在危險品大學(xué),我們?yōu)槲kU品人員、托運人、貨運代理以及處理鋰電池或參與鋰電池空運、陸運或船舶運輸?shù)钠渌鞣教峁┤娴匿囯姵嘏嘤?xùn)課程。
我們的鋰電池培訓(xùn)課程重點關(guān)注國際航空運輸協(xié)會 (IATA)、聯(lián)邦法規(guī)第 49 條 (49 CFR) 和國際海運危險品法規(guī) (IMDG) 的監(jiān)管要求。
我們提供獨立培訓(xùn)課程(專門針對通過空運、陸運或船舶運輸鋰電池)以及多式聯(lián)運課程(側(cè)重于空運和陸運、空運和船舶、陸運和船舶運輸鋰電池的監(jiān)管要求)或空中、地面和船只)。