2 锂电池芯和锂电池一样吗?
3 锂电池封装如何分类?
4 与锂电池相关的风险
5 起 涉及锂电池空运的危险品事件
6 锂电池运输限制
7 如何运输损坏或有缺陷的锂电池?
8 如何降低锂电池运输的相关风险?
锂电池为我们日常使用的各种物品提供动力——从智能手机到电脑、手表、玩具、电动工具、医疗设备和电动汽车。由于能量密度高,锂电池可以存储大量能量,同时比其他类型的电池更小、更轻。这就是为什么它们如今被广泛用于各种电器和设备中。
能量密度的提高使锂电池变得如此有效和耐用,但也给处理和运输这些电池的人带来了巨大的风险。即使处理这些电池的人员出现最轻微的错误或疏忽,也可能导致严重事故。这就是为什么锂电池和电池组被美国运输部 (US DOT) 危险材料条例 (HMR) 归类为第 9 类危险材料。
在本文中,我们详细介绍了与运输锂电池和电池组相关的风险,以及危险品处理人员可以采取的减轻这些风险的步骤,并回答了一些有关锂电池的最常见问题。
锂电池有哪些不同类型?
锂电池大致可分为两类——锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池包含由锂金属或锂化合物制成的阳极。这些是无法充电的原电池,只能使用一次。它们广泛用于各种设备,包括手表、汽车钥匙扣、相机、计算器以及起搏器和除颤器等医疗设备。
另一方面,锂离子电池含有离子形式的锂。根据其尺寸、类型和化学成分,锂离子电池可能包含一个或多个锂离子电池。这些是可充电并反复使用的二次电池。它们主要用于便携式消费电子产品,如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机和手持游戏机。它们还用于电动工具、电动轮椅、电动汽车和飞机。
锂电池和锂电池一样吗?
不它不是!锂电池是由正极和负极组成的单个电化学单元。另一方面,锂电池由两个或多个连接在一起的锂电池组成。
需要注意的是,根据美国交通部的 HMR,锂离子电池芯和锂电池组均属于危险品,必须按照相关规定进行运输。
锂电池组是如何分类的?
- 独立(包含锂电池和电池组的包装)
- Packed with(包装内含设备和电池,但电池未安装在设备中)
- 包含在(包含已安装电池的设备的包装中)
- 车辆(包含由锂电池供电的电动车辆的包裹)
- 货物运输装置(由锂电池供电的货物运输装置)
与锂电池相关的风险
锂电池的主要问题是其组件在某些情况下可能会过热。如果发生这种情况,电池可能会起火甚至爆炸。
锂电池的组件设计为在特定的温度范围内运行。当温度升高并超过临界水平时,可能会导致称为热失控的化学反应,从而导致危险品事故。它可能由多种原因引起,包括设计不当或有缺陷的组件、装配不当或短路。
在热失控期间,锂电池中所含的能量会突然释放。温度可在几毫秒内升至 1,000 华氏度(超过 500 摄氏度)。
锂电池起火的问题在于,它往往会释放出基于醚的蒸气、氧气和氢气副产品,所有这些都非常易燃。结果,反应会产生更多的热量,火势极难扑灭。
如果不加以控制,热失控可能会导致一系列连锁反应,并扩散到设备内的每个电池以及附近的电池、电池组、包含电池的设备以及其他导电材料。根据具体情况,它可能会导致大规模危险事件,带来灾难性后果。
锂电池起火的另一个问题是它们往往会向大气中释放有毒气体。这些气体会刺激粘膜并引起恶心。它们本质上还具有致癌性,对健康极其有害。
涉及航空运输锂电池的危险品事件
美国联邦航空管理局的数据显示,2006年至2022年间,共报告了412起涉及锂电池的危险品事件。仅 2022 年,就报告了 55 起涉及锂电池的危险品事件。
在这 55 起事件中,46 起发生在商业航班上,9 起发生在货运航班上。其中 19 起事件是由电子烟或电子烟设备造成的。锂电池组造成 16 起事故,笔记本电脑造成 8 起事故,智能手机造成 7 起事故。
FAA在此提供了 2022 年发生的锂电池事件的摘要。
锂电池运输限制
由于锂电池和电池组带来的风险,危险品法规对其运输方式施加了多项限制。
例如,独立的锂金属电池不能作为客运航班的货物运输。为了通过客运航班运输,相关电池和电池组必须符合规定的数量限制,并且仅限于与设备一起装运或包装。除此之外,如果需要使用非这些配置的客机运输,必须获得始发国、目的地国以及运营人所在国当局的批准。
同样,在紧急医疗必需品的情况下,只要获得上述批准,锂电池和电池组就可以通过客运航班运输。
对于独立的锂离子电池,只有其荷电状态小于或等于额定容量的30%才可以运输。为了能够运输充电状态超过其额定容量 30% 的锂离子电池,必须获得原产国和运营商所在国当局的批准。
除此之外,上述关于锂金属电池芯和电池组在客机上运输的规则也适用于锂离子电池芯和电池组。
如何运输损坏或有缺陷的锂电池?
有缺陷(设计或组装缺陷)、损坏或因安全原因被召回的锂电池芯和电池在任何情况下都不能在客运或货运航班上运输。此类电池唯一获批准的运输方式是公路、铁路和船舶。
如何降低与运输锂电池相关的风险?
降低锂电池和电池运输风险的最佳方法是确保参与运输前和运输过程的每个人都经过必要的培训,以便能够履行其职责。
“运输前”一词指的是广泛的功能,包括确定不同类型材料的危险类别,选择、标记和贴标签危险材料包装,准备和审查运输单据,提供应急响应信息等等。您可以在此处找到预传输功能的完整列表。
在危险品大学,我们为危险品人员、托运人、货运代理以及处理锂电池或参与锂电池空运、陆运或船舶运输的其他各方提供全面的锂电池培训课程。
我们的锂电池培训课程重点关注国际航空运输协会 (IATA)、联邦法规第 49 条 (49 CFR) 和国际海运危险品法规 (IMDG) 的监管要求。
我们提供独立培训课程(专门针对通过空运、陆运或船舶运输锂电池)以及多式联运课程(侧重于空运和陆运、空运和船舶、陆运和船舶运输锂电池的监管要求)或空中、地面和船只)。