menu

Preprava lítiových batérií po mori, vzduchom a po súši

a do alebo s lítiovými batériami pre batérie na akumulátoroch čo -

Lítiové batérie, ktoré sa dnes bežne používajú v elektrických vozidlách, elektronických bicykloch, náradí, mobilných telefónoch a širokej škále spotrebnej elektroniky, ponúkajú vynikajúcu kombináciu výkonu, ľahkosti a účinnosti a ceny.

Mnoho ľudí si myslí, že lítiové batérie sú bezpečné na prepravu, ale nanešťastie sa mýlia. Nemôžete ich len dať do krabice a poslať ich, pretože existuje množstvo medzinárodných zákonov a predpisov na zaistenie bezpečnosti tých, ktorí ich prepravujú.

Zatiaľ čo preprava nových batérií ako súčasti výrobkov je relatívne bezpečná (aj keď podlieha prísnym predpisom), vrátenie poškodených alebo použitých batérií na opravu, recykláciu alebo likvidáciu predstavuje značné riziko.

S pokračujúcim rastom trhu s výrobkami, ktoré ako zdroj energie používajú lítiové batérie, sa zvyšuje riziko spojené s ich prepravou (rast elektromobilov sa očakáva v nasledujúcom desaťročí a neskôr), toto zvýšené riziko prinútilo regulačné orgány konať a vyvinuli množstvo pravidiel na reguláciu prepravy. a balenie batérií.

Aby ste pochopili, ako prepravovať a čo baliť lítium-iónové batérie počas prepravy, musíte sa riadiť nariadeniami OSN (najmä UN3480, UN 3481 a UN3090, UN3091), ako aj pravidlami stanovenými rôznymi dopravnými orgánmi (vrátane IATA - International Združenie leteckej dopravy).

Na prepravu lítiových batérií sú potrebné tieto dokumenty: 

Najprv však, aby sme pochopili, o čo ide, zistíme, čo sú tieto lítiové batérie, prečo sa používajú všade a odkiaľ prišli?

Ak to všetko pre vás nie je zaujímavé môžete sa obrátiť na informácie týkajúce sa pravidiel OSN.

Zobraziť informácie o batérii Zbalte informácie, čo je batéria

batérie

Batéria je dva alebo viac elektrických prvkov zapojených paralelne alebo sériovo. Elektrické prvky sa pripájajú, aby sa z batérie získalo vyššie napätie (pri sériovom pripojení) alebo vyšší prúd alebo kapacita (pri paralelnom pripojení). Tento termín obvykle znamená kombináciu elektrochemických zdrojov elektrického prúdu, galvanických článkov a elektrických batérií.

Progenitor batérie sa považuje za voltaický stĺp, ktorý vymyslel Alessandro Volta v roku 1800 a ktorý pozostáva zo sériovo zapojených galvanických článkov z medi a zinku.

Batéria sa zvyčajne nie celkom správne nazýva samostatné galvanické články (napríklad typ AA alebo AAA), ktoré sú obvykle spojené v priehradkách na batérie zariadenia na batériu, aby získali požadované napätie.

Ďalej sa pozrime na koncept elektrickej batérie.

 

Zistite, čo je to elektrická batéria Zbalte informácie o elektrickej batérii

Elektrický akumulátor

Elektrická batéria je chemický zdroj prúdu, opakovane použiteľný zdroj EMF, ktorého hlavnou špecifickosťou je reverzibilita vnútorných chemických procesov, ktorá zabezpečuje jeho opakované cyklické použitie (prostredníctvom vybíjania) na ukladanie energie a autonómne zásobovanie rôznymi elektrickými zariadeniami a zariadeniami, ako aj na zabezpečovanie rezervovať zdroje energie v medicíne, výrobe, doprave a ďalších oblastiach.

Úplne prvú batériu vytvoril v roku 1803 Johann Wilhelm Ritter. Jeho batéria bola stĺpikom z päťdesiatich medených kruhov, medzi ktorými bola položená vlhká handrička. Po prechode prúdu z voltaického stĺpca cez toto zariadenie sa samo začalo správať ako zdroj elektriny.

Princíp batérie je založený na reverzibilite chemickej reakcie. Výkon batérie je možné obnoviť nabíjaním, to znamená prechodom elektrického prúdu v opačnom smere ako je smer prúdu počas vybíjania. Niekoľko akumulátorov kombinovaných v jednom elektrickom obvode tvorí akumulátor. Keď sa vyčerpá chemická energia, poklesne napätie a prúd, batéria prestane fungovať. Batériu (batériu) môžete nabíjať z ľubovoľného vysokonapäťového zdroja jednosmerného prúdu s prúdovým obmedzením.

Pretože tento článok zvažuje lítiové batérie, budeme aj naďalej písať o článkoch obsahujúcich lítium.

 

Zistite, čo je lítiová bunka Zbaliť informácie o lítiových bunkách

Lítiová bunka

Lítiová bunka je jednoduchý, nenabíjateľný elektrochemický článok, ktorý používa ako anódu lítium alebo jeho zlúčeniny. Katóda a elektrolyt lítiového článku môžu byť mnohých typov, preto výraz „lítiový článok“ kombinuje skupinu článkov s rovnakým materiálom anódy.

Odlišuje sa od iných batérií vo vysokej prevádzkovej dobe a za vysoké náklady. Podľa zvolenej veľkosti a použitých chemických materiálov môže lítiová batéria vyrobiť napätie 1,5 V (kompatibilné s alkalickými článkami) alebo 3,0 V. Lítiové batérie sa široko používajú v moderných prenosných elektronických technológiách.

Lítiové kovové články sú elektrochemické články, v ktorých sa ako anóda používa kovový lítium alebo zlúčeniny lítia. Lítiový kov obsahuje aj batérie zo zliatiny lítia. Na rozdiel od iných lítiových batérií, ktoré majú výstupné napätie viac ako 3 V, majú lítiové kovové batérie polovičné napätie. Navyše sa nedajú nabíjať. V týchto batériách je lítiová anóda oddelená od disulfidovej katódy železom medzivrstvou elektrolytu. Tento sendvič je zabalený v zapečatenom puzdre s mikro ventilmi na ventiláciu.

Táto technológia predstavuje kompromis, ktorý vývojári urobili s cieľom zabezpečiť, aby lítiové napájacie zdroje boli kompatibilné s technológiou navrhnutou na používanie alkalických batérií a bola určená na súťaženie s alkalickými batériami. V porovnaní s nimi má lítny kov o tretinu menej, má vyššiu kapacitu a navyše sa skladuje aj dlhšie. Aj po desiatich rokoch skladovania si uchovávajú takmer celý svoj náboj.

Lítiové kovové články našli uplatnenie v zariadeniach, ktoré kladú vysoké nároky na batérie na dlhú životnosť, ako sú napríklad kardiostimulátory a iné implantovateľné lekárske prístroje. Takéto zariadenia môžu pracovať autonómne až 15 rokov.

Ďalej si povedzme podrobne o elektrických batériách a zvážte iba lítium-iónové batérie.

 

Zistite, čo je lítium-iónová batéria Zbalte lítium-iónovú batériu

Li-ion batéria

Lítiovo-iónová batéria je nabíjateľná batéria, v ktorej je lítium v ​​elektrolyte prítomné iba v iónovej forme. Lítiové polymérne bunky sú tiež zahrnuté v tejto kategórii.

Lítium-iónová batéria pozostáva z elektród (materiál katódy na hliníkovej fólii a materiál anódy na medenej fólii) oddelený poréznym separátorom impregnovaným elektrolytom. Balenie elektród je umiestnené v utesnenom puzdre, katódy a anódy sú pripojené k terminálom kolektora prúdu. Teleso je niekedy vybavené bezpečnostným ventilom, ktorý uvoľňuje vnútorný tlak v prípade núdze alebo porušenia prevádzkových podmienok.

V roku 1970 Michael Stanley Whittingham prvýkrát ukázal základnú možnosť vytvorenia lítiových batérií na základe schopnosti disulfidu titaničitého alebo disulfidu molybdénu zahrnúť ióny lítia počas vybitia batérií a extrahovať ich počas nabíjania. Významnou nevýhodou týchto batérií bolo nízke napätie 2,3 V a vysoké nebezpečenstvo požiaru v dôsledku tvorby lítium-kovových dendritov uzatvárajúcich elektródy. Neskôr J. Goodenough syntetizoval ďalšie materiály pre katódu lítiovej batérie - lítny kobaltit LixCoO2 (1980), lítiumferofosfát LiFePO4 (1996). Výhodou takýchto batérií je vyššie napätie - asi 4 V. Modernú verziu lítium-iónovej batérie s grafitovou anódou a lítium-kobaltitovou katódou vynašiel v roku 1991 Akira Yoshino. Prvá lítium-iónová batéria podľa jeho patentu bola uvedená na trh spoločnosťou Sony Corporation v roku 1991.

Lítium-iónová batéria je veľmi rozšírená v moderných spotrebných elektronických zariadeniach a nachádza uplatnenie ako zdroj energie v elektrických vozidlách a systémy na ukladanie energie v energetických systémoch. Je to najobľúbenejší typ batérie v zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, notebooky, digitálne fotoaparáty, videokamery a elektrické vozidlá.

Lítium-iónové batérie sa líšia typom použitého katódového materiálu. Nosič náboja v lítium-iónovej batérii je kladne nabitý lítiový ión, ktorý má schopnosť byť zabudovaný (interkalovaný) do kryštalickej mriežky iných materiálov (napríklad grafitu, oxidov kovov a solí) za vytvorenia chemickej väzby, napríklad: do grafitu za vzniku LiC6, oxidy (LiMnO2) a soli (LiMnRON) kovov. Lítium-iónové batérie sa takmer vždy používajú v kombinácii s monitorovacím a riadiacim systémom - BMS alebo BMS (Battery Management System) - a špeciálnym nabíjacím / vybíjacím zariadením.

 

Naučte sa dizajn lítium-iónových batérií Zbaliť informácie o dizajne pre lítium-iónové batérie

Dizajn lítium-iónovej batérie

Štrukturálne sa lítium-iónové batérie vyrábajú vo valcových a hranolových verziách. V tužkových batérií, roll-up balík elektród a separátor je uložený v oceľovom alebo hliníkový kryt, do ktorého je negatívny elektróda pripojená. Kladný pól batérie je vyvedený cez izolátor na kryt. Protikladné elektródy v lítiových a lítium-iónových batériách sú oddelené pórovitým polypropylénovým separátorom.

Hranaté akumulátory sa vyrábajú stohovaním pravouhlých dosiek na seba. Hranaté batérie poskytujú tesnejšie balenie v batérii, ale sú ťažšie ako valcové pri udržiavaní tlakových síl na elektródach. Niektoré hranolové akumulátory používajú zostavu elektródového zväzku, ktorá je zvinutá do eliptickej špirály. To vám umožní kombinovať výhody dvoch vyššie opísaných konštrukčných úprav.

Niektoré konštrukčné opatrenia sa zvyčajne prijímajú s cieľom zabrániť rýchlemu zahrievaniu a zaistiť bezpečnosť lítium-iónových batérií. Pod krytom batérie je zariadenie, ktoré reaguje na kladný teplotný koeficient so zvýšením odporu, a druhé, ktoré preruší elektrické spojenie medzi katódou a kladným pólom, keď tlak plynov vo vnútri batérie stúpne nad povolený limit. Na zvýšenie bezpečnosti prevádzky lítium-iónových batérií sa v batérii nevyhnutne používa aj vonkajšia elektronická ochrana, ktorej účelom je zabrániť možnosti prebíjania a prebíjania každej batérie, skratu a nadmernému zahrievaniu.

Väčšina lítium-iónových batérií sa vyrába v prizmatických verziách, pretože hlavným účelom týchto lítium-iónových batérií je zabezpečiť prevádzku mobilných telefónov a notebookov. Dizajn prizmatických batérií nie je spravidla zjednotený a väčšina výrobcov mobilných telefónov, notebookov atď. Neumožňuje použitie batérií tretích strán v zariadeniach. 

Konštrukcia lítium-iónových a iných lítiových batérií, ako aj konštrukcia všetkých zdrojov primárneho prúdu („batérií“) s lítiovou anódou, je úplne tesná. Požiadavka absolútnej tesnosti je určená jednak neprípustnosťou úniku tekutého elektrolytu (čo má negatívny vplyv na zariadenie), ako aj neprípustnosťou kyslíka a vodnej pary z prostredia vstupujúceho do akumulátora. Kyslík a vodná para reagujú s materiálmi elektród a elektrolytov a úplne zničia batériu.

Technologické operácie výroby elektród a ďalších častí, ako aj montáž batérií sa vykonávajú v špeciálnych suchých miestnostiach alebo v utesnených skrinkách v atmosfére čistého argónu. Pri montáži batérií sa používajú zložité moderné zváracie technológie, zložité konštrukcie zapečatených vodičov atď. Pokladanie aktívnych hmôt elektród je kompromisom medzi želaním dosiahnuť maximálnu vybíjaciu kapacitu batérie a požiadavkou zaručiť bezpečnosť jej prevádzky, ktorá je zabezpečená pri pomere C- / C + => 1,1, aby sa zabránilo tvorbe kovového lítia (a teda možnosti vznietenia). 

Nebezpečenstvo výbuchu

Lítium-iónové batérie prvej generácie boli vystavené výbušným účinkom. Bolo to spôsobené tým, že v procese viacerých cyklov nabíjania / vybíjania vznikali priestorové útvary známe ako (dendrity) - komplexné kryštalické útvary stromovej vetviacej štruktúry, ktoré vedú k uzavretiu elektród a v dôsledku toho k požiaru alebo výbuchu. Táto nevýhoda bola eliminovaná nahradením anódového materiálu grafitom. Podobné procesy prebiehali na katódach lítium-iónových batérií na báze oxidu kobaltu, keď došlo k porušeniu prevádzkových podmienok (prebitie).

Moderné lítiové batérie tieto nevýhody stratili. Lítiové batérie však z času na čas vykazujú sklon k výbušnému samovznieteniu. Intenzita horenia aj pri miniatúrnych batériách je taká, že môže viesť k vážnym následkom. Letecké spoločnosti a medzinárodné organizácie prijímajú opatrenia na obmedzenie prepravy lítiových batérií a zariadení, ktoré majú s nimi, v leteckej doprave.

Tradičné prostriedky je veľmi ťažké uhasiť spontánne spálenie lítiovej batérie. V procese tepelného zrýchlenia chybnej alebo poškodenej batérie sa uvoľňuje nielen uložená elektrická energia, ale aj množstvo chemických reakcií, ktoré uvoľňujú látky na udržanie spaľovania, horľavé plyny z elektrolytu av prípade elektród, ktoré nie sú LiFePO4, sa uvoľňuje kyslík. Vyhorená batéria je schopná horieť bez prístupu vzduchu a prostriedky na jej izoláciu od atmosférického kyslíka sú nevhodné na jej hasenie.

Lítiový kov navyše aktívne reaguje s vodou za vzniku horľavého plynného vodíka, a preto je hasenie lítiových batérií vodou účinné iba pre tie typy batérií, kde je hmotnosť lítiovej elektródy malá. Hasenie zapálenej lítiovej batérie je vo všeobecnosti neúčinné. Účelom hasenia môže byť iba zníženie teploty batérie a zabránenie šíreniu plameňa.

Havárie lietadla, ako napríklad Asiana Airlines 747 pri Južnej Kórei v júli 2011, UPS 747 v Dubaji, Spojené arabské emiráty v septembri 2010, a UPS DC-8 vo Philadelphii v Pensylvánii vo februári 2006, súviseli s požiarmi lítiových batérií počas lety. Tieto požiare sú zvyčajne spôsobené skratom batérií. Nechránené bunky môžu pri dotyku a následnom rozšírení spôsobiť skrat, čo spôsobí reťazovú reakciu, pri ktorej sa môže uvoľniť obrovské množstvo energie.

Lítiové batérie môžu tiež podliehať „tepelnému úbytku“. To znamená, že ak je prerušený vnútorný obvod, môže dôjsť k zvýšeniu vnútornej teploty. Pri určitej teplote začnú články batérie emitovať horúce plyny, čo zase zvyšuje teplotu v susedných článkoch. To nakoniec povedie k vznieteniu.

Veľké množstvo batérií predstavuje značné bezpečnostné riziko, čo je obzvlášť akútne pri preprave vzduchom. Relatívne malý incident môže viesť k obrovskému nekontrolovateľnému požiaru.

Predpisy OSN UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

a do alebo s lítiovými batériami pre batérie na akumulátoroch čo -

Pretože lítiové batérie sú potenciálne mimoriadne nebezpečné, sú technicky klasifikované ako materiály triedy 9 „Rôzne nebezpečné látky“ a musí sa s nimi manipulovať, skladovať a prepravovať zodpovedajúcim spôsobom (podľa špecifikácie UN3480 a ďalších predpisov).

Z dôvodu rozsiahleho používania a zvýšeného rizika boli revidované predpisy pre prepravu lítiových batérií. Nebezpečenstvo, ktoré predstavuje preprava lítiových batérií, predstavuje potenciál skratu. Výsledkom je, že veľká časť právnych predpisov sa zameriava na predpisy týkajúce sa balenia a prepravy, aby sa zmiernili potenciálne katastrofické následky.

Prehľad týchto pravidiel je nasledujúci:

  • Metódy balenia a prepravy, ktoré zaisťujú, že batérie sa navzájom nedotýkajú.
  • Spôsoby balenia a prepravy, ktoré vylučujú kontakt batérie s vodivým alebo kovovým povrchom.
  • Je nevyhnutné skontrolovať, či sú všetky batérie bezpečne zabalené, aby sa zabránilo prenosu (vo vnútri balenia) počas prepravy, čo by mohlo spôsobiť uvoľnené kryty terminálov alebo náhodnú aktiváciu.

Preprava lítiových batérií je účinne regulovaná 4 zákonmi OSN, aj keď existuje veľa funkcií, ktoré môžu ovplyvniť presný proces, ktorý musíte podniknúť, aby ste zaistili bezpečné doručenie (alebo aspoň minimalizovali riziko na maximum).

  • UN 3090 - Lítiové kovové batérie (dodávané samostatne)
  • UN 3480 - Lítium-iónové batérie (dodávané samostatne)
  • UN 3091 - Lítiové kovové batérie, ktoré sú súčasťou vybavenia alebo sú v balení
  • UN 3481 - Lítium-iónové batérie obsiahnuté v zariadeniach alebo zabalené so zariadeniami.

Existujú aj rôzne možnosti požiadavky na označovanie balenie, ktoré sa použije na prepravu lítiových batérií. Tieto požiadavky sa líšia hlavne na základe týchto 4 faktorov:

  • Sú batérie obsiahnuté v dodávanom zariadení (napríklad hodinky, kalkulačka alebo laptop)
  • Balené so zariadením (napríklad s elektrickým náradím s náhradnou batériou)
  • Dodávané v malom množstve (ktoré môže byť zahrnuté v obmedzených množstvách - najnižšie zo štyroch prepravných úrovní nebezpečného tovaru)
  • Loď sa dodáva vo veľmi malom množstve, na ktoré sa vôbec nevzťahujú predpisy týkajúce sa nebezpečného tovaru (napr. Dve batérie nainštalované v zariadení).
Zobraziť požiadavky ADR / RID na prepravu lítiových batérií po ceste a po železnici Minimalizujte požiadavky ADR / RID (cestná a železničná doprava)

Obaly triedy II, tunel skupiny II, štítky ADR / RID 9 kategórie E

Správny názov na prepravu Lítium-iónové batérie, UN 3480

Uplatňujú sa osobitné ustanovenia ADR 188, 230, 310, 636 a Pokyny na balenie P903, P903a a P903b.

Poškodené a chybné batérie: kontaktujte príslušný vnútroštátny orgán.

Ak sa vaše lítium-iónové batérie prepravujú v Európe kamiónom na prepravu v Európe, musíte zabezpečiť, aby ste splnili všetky požiadavky uvedené v príručke ADR 2017.

V skutočnosti ide o európsku dohodu, ktorá reguluje prepravu lítiových batérií po ceste / po súši (a skutočne o každom nebezpečnom tovare).

Preprava lítiových batérií po železnici vyžaduje, aby ste dodržiavali iný súbor špecifických predpisov o nebezpečnom tovare. Tieto pravidlá sú podrobne uvedené v Príručke pre prepravu nebezpečného tovaru po železnici (RID).

Tieto nariadenia v spojení s usmerneniami ADR používanými pre cestnú dopravu v skutočnosti vyžadujú podobné balenie, procesy a ochranu.

Pre viac informácií navštívte Webová stránka EHK OSN.

 

Zobraziť požiadavky IMO na prepravu lítiových batérií po mori Minimalizujte požiadavky IMO (Námorná doprava)

Trieda obalovej skupiny II Etikety IMO 9

Správny názov na prepravu Lítium-iónové batérie, UN 3480

Kód IMDG: Osobitné ustanovenia 188, 230, 310 a návod na balenie P903

EmS: FA, SI

Kategória úložiska A

Poškodené a chybné batérie: kontaktujte príslušný vnútroštátny orgán

Prepravujte lítiové batérie po mori

Ak prepravujete lítiové batérie po mori, musíte dodržiavať Medzinárodný kódex pre námorný nebezpečný tovar (IMDG). Tento dokument sa aktualizuje každé dva roky, čo znamená, že aktuálny súbor pravidiel je pozmeňujúci a doplňujúci návrh 38-16 z vydania 2018.

Aby ste sa oboznámili s pravidlami stanovenými v kódexe IMDG, musíte si kúpiť kópiu kódexu od Medzinárodnej námornej organizácie alebo pracovať s dopravcom, ktorý je oboznámený s týmito pravidlami.

 

Zobraziť požiadavky IATA-DGR na cestovanie lítiovou batériou Zbaliť požiadavky IATA-DGR (Air Freight)

Trieda obalovej skupiny II značky ICAO 9

Správny názov na prepravu Lítium-iónové batérie, UN 3480

IATA: Osobitné ustanovenia A88, A99, A154, A164, Pokyny na balenie P965, P966, P967, P968, P969, P970

Poškodené a chybné batérie / vybité batérie: Nie je povolené pre leteckú dopravu.

Prepravujte lítiové batérie vzduchom

Preprava lítiových batérií vzduchom je najnáročnejšou zo všetkých foriem tranzitu z dôvodu zvýšeného rizika (tj nehody spôsobené požiarom môžu byť smrteľné). Pretože poškodené batérie boli predtým identifikované ako príčiny havárií lietadiel, preprava poškodených alebo poškodených batérií je prísne zakázaná.

Pri preprave lítium-iónových batérií vzduchom sa musia dodržiavať nariadenia o nebezpečnom tovare (DGR). Tieto pravidlá sa riadia Medzinárodným združením pre leteckú dopravu (IATA) a Medzinárodnou organizáciou civilného letectva (ICAO).

Oboznámiť sa s IATA Lithium Battery Guidance Document Kliknutím sem prejdete na tento zdroj.

 

Dôležitosť pravidiel UN3480 / UN3090

Spoločnosť, ktorá prepravuje lítiovú batériu alebo jednotlivec, je výlučne a výhradne zodpovedná za každú nehodu spôsobenú nedodržaním predpisov.

Nedodržanie pokynov na balenie pre lítiové batérie, ktoré spĺňajú požiadavky UN3480, môže mať vážne následky pre vaše podnikanie. To môže viesť k značným pokutám, uväzneniu zamestnancov vašej organizácie a poškodeniu dobrého mena v dôsledku (potenciálne smrteľnej) nehody.

Ak potrebujete radu a pomoc pri preprave zásielok obsahujúcich lítiové batérie, kontaktujte nás a my vám pomôžeme rýchlo a bezpečne ich doručiť.
Poslať požiadavku

 

Komentáre (0)

Hodnotenie 0 od 5 na základe hlasov 0
Žiadne záznamy

Napíšte niečo užitočné alebo len ohodnoťte

  1. Hosť.
Ohodnoťte materiál:
Prílohy (0 / 3)
Zdieľajte svoju polohu