Přeprava lithiových baterií po moři, vzduchem a po souši

UN 3481

Lithiové baterie, které se dnes hojně používají v elektrických vozidlech, e-kolech, elektrickém nářadí, mobilních telefonech a v široké škále spotřební elektroniky, nabízejí vynikající kombinaci výkonu, lehkosti a účinnosti a ceny.

Mnoho lidí si myslí, že lithiové baterie jsou bezpečné pro přepravu, ale bohužel se mýlí. Nemůžete je pouze dát do krabice a odeslat je, protože existuje řada mezinárodních zákonů a předpisů, které zajišťují bezpečnost těch, kteří je přepravují.

Zatímco přeprava nových baterií jako součásti produktu je relativně bezpečná (i když podléhá přísným předpisům), vracení poškozených nebo použitých baterií k opravě, recyklaci nebo likvidaci představuje značné riziko.

S pokračujícím růstem trhu s výrobky používajícími lithiové baterie jako zdroj energie se zvyšuje riziko spojené s jejich přepravou (očekává se, že v příštích deseti letech vzroste prodej elektrických vozidel), toto zvýšené riziko donutilo regulační orgány jednat a vyvinuli řadu pravidel regulujících dopravu. a balení baterií.

Abychom pochopili, jak přepravovat a co balit lithium-iontové baterie během přepravy, musíte se řídit předpisy OSN (zejména UN3480, UN 3481 a UN3090, UN3091), jakož i pravidly stanovenými různými dopravními úřady (včetně IATA - International sdružení letecké dopravy).

K přepravě baterií potřebujete dokumenty jako SDS (Bezpečnostní list), Souhrnná zpráva o testu, informace o transplantaci baterie.

Nejprve ale abychom pochopili, o co jde, zkusme zjistit, co jsou tyto lithiové baterie, proč se používají všude a odkud přišli?

Pokud to pro vás tedy není zajímavé můžete přejít k informacím o pravidlech OSN.

Zobrazit informace, co je baterie Sbalte informace, co je baterie

Baterie

Baterie jsou dva nebo více elektrických prvků zapojených paralelně nebo sériově. Elektrické prvky jsou připojeny za účelem získání vyššího napětí odebraného z baterie (se sériovým připojením) nebo vyššího proudu nebo kapacity (s paralelním připojením). Tento termín obvykle znamená kombinaci elektrochemických zdrojů elektrického proudu, galvanických článků a elektrických baterií.

Progenitor baterie je považován za voltaický sloup, který vynalezl Alessandro Volta v roce 1800 a který se skládá ze sériově připojených galvanických článků měď-zinek.

Baterie obvykle není zcela správně nazývána samostatnými galvanickými články (například typ AA nebo AAA), které jsou obvykle spojeny s baterií v bateriových oddílech zařízení za účelem získání požadovaného napětí.

Dále se podívejme na koncept elektrické baterie.

 

Zjistěte, co je to elektrická baterie Sbalte informace o elektrické baterii

Elektrický akumulátor

Elektrická baterie je chemickým zdrojem proudu, opakovaně použitelným zdrojem EMF, jehož hlavní specifičností je reverzibilita interních chemických procesů, která zajišťuje její opakované cyklické použití (prostřednictvím vybíjení) k ukládání energie a autonomnímu napájení různých elektrických zařízení a zařízení, jakož i k zajištění rezervní zdroje energie v medicíně, výrobě, dopravě a dalších oblastech.

Úplně první baterii vytvořil v roce 1803 Johann Wilhelm Ritter. Jeho baterií byl sloupec padesáti měděných kruhů, mezi nimiž byl položen mokrý hadřík. Po průchodu proudu z voltaického sloupce tímto zařízením se začalo chovat jako zdroj elektřiny.

Princip baterie je založen na reverzibilitě chemické reakce. Výkon baterie lze obnovit nabíjením, tj. Vedením elektrického proudu v opačném směru, než je směr proudu během vybíjení. Několik akumulátorů spojených v jednom elektrickém obvodu tvoří akumulátor. Když je chemická energie vyčerpána, napětí a proud klesají, baterie přestává fungovat. Baterii (baterii) můžete nabíjet z libovolného vysokonapěťového stejnosměrného zdroje s omezením proudu.

Protože tento článek zvažuje lithiové baterie, budeme i nadále psát o článcích obsahujících lithium.

 

Zjistěte, co je lithiová buňka Sbalte informace o lithiových buňkách

Lithium cell

Lithiový článek je jediný, nenabíjecí elektrochemický článek, který používá jako anodu lithium nebo jeho sloučeniny. Katoda a elektrolyt lithiového článku mohou být mnoha typů, proto termín „lithiový článek" kombinuje skupinu buněk se stejným materiálem anody.

Liší se od ostatních baterií ve vysoké provozní době a vysokých nákladech. V závislosti na vybrané velikosti a použitých chemických materiálech může lithiová baterie produkovat napětí 1,5 V (kompatibilní s alkalickými články) nebo 3,0 V. Lithiové baterie jsou široce používány v moderní přenosné elektronické technologii.

Lithiové kovové články jsou elektrochemické články, ve kterých se jako anoda používá kovový lithium nebo sloučeniny lithia. Lithiový kov obsahuje také baterie ze slitiny lithia. Na rozdíl od jiných lithiových baterií, které mají výstupní napětí vyšší než 3 V, mají lithiové kovové baterie poloviční napětí. Navíc je nelze dobíjet. V těchto bateriích je lithiová anoda oddělena od železo-disulfidové katody mezivrstvou elektrolytu, tento sendvič je zabalen v uzavřeném pouzdře s mikro ventily pro ventilaci.

Tato technologie představuje kompromis, který vývojáři vytvořili, aby zajistili, že lithiové napájecí zdroje jsou kompatibilní s technologií navrženou pro použití alkalických baterií a byly určeny k soutěži s alkalickými bateriemi. Oproti nim lithium váží o třetinu méně, má vyšší kapacitu a navíc je také uloženo déle. I po deseti letech skladování si uchovávají téměř celý svůj náboj.

Lithiové kovové články našli uplatnění v zařízeních, která kladou vysoké nároky na baterie po dlouhou životnost, jako jsou kardiostimulátory a další implantovatelné zdravotnické prostředky. Taková zařízení mohou pracovat autonomně až 15 let.

Dále pojďme mluvit podrobně o elektrických bateriích a zvažte pouze lithium-iontové baterie.

 

Zjistěte, co je lithium-iontová baterie Sbalte informace o lithium-iontové baterii

Li-ion baterie

Lithium-iontová baterie je dobíjecí baterie, ve které je lithium v ​​elektrolytu přítomno pouze v iontové formě. Lithiové polymerní buňky jsou také zahrnuty v této kategorii.

Lithium-iontová baterie se skládá z elektrod (materiál katody na hliníkové fólii a materiál anody na měděné fólii) oddělené porézním separátorem impregnovaným elektrolytem. Balíček elektrod je umístěn v zapečetěném pouzdře, katody a anody jsou připojeny ke svorkám proudových kolektorů. Skříň je někdy vybavena bezpečnostním ventilem, který uvolňuje vnitřní tlak v případě nouze nebo porušení provozních podmínek.

Poprvé v roce 1970 Michael Stanley Whittingham ukázal základní možnost vytvoření lithiových baterií na základě schopnosti disulfidu titanu nebo disulfidu molybdenu zahrnout ionty lithia během vybití baterie a extrahovat je během nabíjení. Významnou nevýhodou těchto baterií bylo nízké napětí 2,3 V a vysoké nebezpečí požáru v důsledku tvorby dendritů kovového lithia, které uzavíraly elektrody. Později J. Goodenough syntetizoval další materiály pro katodu lithiové baterie - lithium kobaltit LixCoO2 (1980), lithium ferofosfát LiFePO4 (1996). Výhodou těchto baterií je vyšší napětí - asi 4 V. Moderní verzi lithium-iontové baterie s grafitovou anodou a lithium-kobaltitovou katodou vynalezl v roce 1991 Akira Yoshino. První lithium-iontová baterie pod jeho patentem byla vydána společností Sony Corporation v roce 1991.

Lithium-iontová baterie je velmi rozšířená v moderních domácích elektronických zařízeních a nachází uplatnění jako zdroj energie v elektrických vozidlech a systémy skladování energie v energetických systémech. Je to nejoblíbenější typ baterie v zařízeních, jako jsou mobilní telefony, notebooky, digitální fotoaparáty, videokamery a elektrická vozidla.

Li-ion baterie se liší typem použitého katodového materiálu. Nosič náboje v lithium-iontové baterii je kladně nabitý lithiový iont, který má schopnost být zabudován (interkalátován) do krystalové mřížky jiných materiálů (například grafitu, oxidů a solí kovů) za vzniku chemické vazby, například: do grafitu za tvorby LiC6, oxidy (LiMnO2) a soli (LiMnRON) kovů. Lithium-iontové baterie se téměř vždy používají ve spojení s monitorovacím a řídicím systémem - BMS nebo BMS (Battery Management System) - a speciálním zařízením pro nabíjení / vybíjení.

 

Naučte se design Li-ion baterií Sbalte konstrukční informace pro lithium-iontové baterie

Design lithiové iontové baterie

Li-ion baterie se konstrukčně vyrábějí ve válcových a hranolových provedeních. U válcových baterií je v ocelovém nebo hliníkovém pouzdře umístěn svinovací balíček elektrod a oddělovač, ke kterému je připojena záporná elektroda. Kladný pól baterie je vyveden přes izolátor na kryt. Protilehlé elektrody v lithiových a lithium-iontových bateriích jsou odděleny porézním polypropylenovým separátorem.

Hranolové akumulátory se vyrábějí stohováním pravoúhlých desek na sebe. Hranolové baterie poskytují těsnější balení do baterie, ale je obtížnější než u válcových udržovat stlačovací síly na elektrodách. Některé hranolové akumulátory používají sestavu elektrody, která je zkroucena do eliptické spirály. To umožňuje kombinovat výhody obou výše popsaných konstrukčních úprav.

Obvykle se přijímají některá konstrukční opatření, aby se zabránilo rychlému zahřívání a zajistila bezpečnost Li-ion baterií. Pod krytem baterie je zařízení, které reaguje na kladný teplotní koeficient se zvýšením odporu, a další, které přerušuje elektrické spojení mezi katodou a kladným terminálem, když tlak plynů uvnitř baterie stoupne nad přípustnou mez. Pro zvýšení bezpečnosti provozu lithium-iontových baterií se v baterii nutně používá externí elektronická ochrana, jejímž účelem je zabránit možnosti přebití a přebití každé baterie, zkratu a nadměrnému zahřátí.

Většina Li-ion baterií se vyrábí v prizmatických verzích, protože hlavním účelem Li-ion baterií je zajistit provoz mobilních telefonů a notebooků. Konstrukce prizmatických baterií zpravidla nejsou sjednoceny a většina výrobců mobilních telefonů, notebooků atd. Neumožňuje použití baterií třetích stran v zařízeních. 

Konstrukce lithium-iontových a jiných lithiových baterií, stejně jako konstrukce všech primárních zdrojů proudu („baterií“) s lithiovou anodou, je naprosto těsná. Požadavek na absolutní těsnost je dán jak nepřípustností úniku kapalného elektrolytu (což má negativní vliv na zařízení), tak nepřípustností kyslíku a vodní páry z prostředí vstupujícího do akumulátoru. Kyslík a vodní pára reagují s elektrodami a materiály elektrolytů a zcela zničí baterii.

Technologické operace pro výrobu elektrod a dalších dílů, jakož i montáž baterií se provádějí ve speciálních suchých místnostech nebo v uzavřených krabicích v atmosféře čistého argonu. Při montáži baterií se používají složité moderní svařovací technologie, složité konstrukce uzavřených vodičů atd. Pokládání činných hmot elektrod je kompromisem mezi touhou dosáhnout maximální vybíjení baterie a požadavkem zaručit bezpečnost jejího provozu, která je zajištěna v poměru C- / C + => 1,1, aby se zabránilo tvorbě kovového lithia (a tedy možnosti vznícení). 

Nebezpečí výbuchu

První generace lithium-iontových baterií byla vystavena výbušným účinkům. To bylo způsobeno skutečností, že v procesu více cyklů nabíjení / vybíjení vznikly prostorové útvary známé jako (dendrity) - komplexní krystalické útvary stromové větvicí struktury, což vedlo k uzavření elektrod a v důsledku toho k požáru nebo výbuchu. Tato nevýhoda byla odstraněna nahrazením anodového materiálu grafitem. Podobné procesy probíhaly na katodách lithium-iontových baterií na bázi oxidu kobaltu, když došlo k porušení provozních podmínek (přebíjení).

Moderní lithiové baterie tyto nevýhody ztratily. Lithiové baterie však čas od času vykazují sklon k výbušnému spontánnímu spalování. Intenzita spalování i u miniaturních baterií je taková, že může mít vážné následky. Letecké společnosti a mezinárodní organizace přijímají opatření k omezení přepravy lithiových baterií a zařízení s nimi v letecké dopravě.

Spontánní spalování lithiové baterie je velmi obtížné uhasit tradičním způsobem. Při tepelném zrychlení vadné nebo poškozené baterie dochází nejen k uvolňování uložené elektrické energie, ale také k mnoha chemickým reakcím, které uvolňují látky k udržení spalování, hořlavých plynů z elektrolytu a také v případě elektrod bez LiFePO4 se uvolňuje kyslík. Vyhořelá baterie je schopna hořet bez přístupu vzduchu a prostředky k izolaci od atmosférického kyslíku jsou nevhodné pro hašení.

Kromě toho lithiový kov aktivně reaguje s vodou za vzniku hořlavého plynného vodíku, a proto je hašení lithiových baterií vodou účinné pouze u těch typů baterií, kde je hmotnost lithiové elektrody malá. Obecně je hašení zapálené lithiové baterie neúčinné. Účelem hašení může být pouze snížení teploty baterie a zabránění šíření plamene.

Havárie letadel, jako například Asiana Airlines 747 poblíž Jižní Koreje v červenci 2011, UPS 747 v Dubaji, Spojené arabské emiráty v září 2010, a UPS DC-8 ve Philadelphii v Pensylvánii v únoru 2006, souvisely s požáry lithiových baterií během lety. Tyto požáry jsou obvykle způsobeny zkratováním baterií. Nechráněné buňky mohou při dotyku a následném šíření způsobit zkrat, což způsobí řetězovou reakci, která může uvolnit obrovské množství energie.

Lithiové baterie mohou také podléhat „tepelnému úniku“. To znamená, že pokud dojde k přerušení vnitřních obvodů, může dojít ke zvýšení vnitřní teploty. Při určité teplotě začnou články baterií emitovat horké plyny, což zase zvyšuje teplotu v sousedních článcích. To nakonec povede k vznícení.

Velký počet baterií tak představuje významné bezpečnostní riziko, což je obzvláště akutní při letecké dopravě. Relativně malý incident může vést k obrovskému nekontrolovanému požáru.

Předpisy OSN UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

Třída nebezpečnosti -9

Vzhledem k tomu, že lithiové baterie jsou potenciálně extrémně nebezpečné, jsou technicky klasifikovány jako třída nebezpečnosti 9 „Různé nebezpečné zboží“ a musí s nimi být zacházeno, skladováno a přepravováno odpovídajícím způsobem (jak je uvedeno v UN3480 a zvláštních předpisech).

Z důvodu rozšířeného používání a zvýšeného rizika byly revidovány předpisy pro přepravu lithiových baterií. Nebezpečí, které představuje přeprava lithiových baterií, představuje potenciál zkratu, a proto se většina právních předpisů zaměřuje na předpisy týkající se balení a přepravy, aby se zmírnily potenciálně katastrofické důsledky.

Přehled těchto pravidel je následující:

  • Způsoby balení a přepravy, které zajistí, že baterie nepřijdou do styku.
  • Způsoby balení a přepravy, které vylučují kontakt baterie s vodivým nebo kovovým povrchem.
  • Je nezbytné zkontrolovat, zda jsou všechny baterie bezpečně zabaleny, aby se během přepravy zabránilo pohybu (uvnitř balení), což by mohlo způsobit uvolněné kryty terminálů nebo náhodnou aktivaci.

Přeprava lithiových baterií je účinně regulována 4 zákony OSN, ačkoli existuje mnoho funkcí, které mohou ovlivnit přesný proces, který je třeba provést, aby bylo zajištěno bezpečné doručení (nebo alespoň minimalizováno riziko v co největší míře).

  • UN 3090 - Lithiové kovové baterie (dodávají se samostatně)
  • UN 3480 - Lithium-iontové baterie (dodávány samostatně)
  • UN 3091 - Lithiové kovové baterie obsažené v zařízení nebo v balení se zařízením
  • UN 3481 - Lithium-iontové baterie obsažené v zařízení nebo v balení se zařízením.

Tam jsou také různé požadavky na označování balení, které bude použito k přepravě lithiových baterií. Tyto požadavky se liší hlavně na základě těchto 4 faktorů:

  • Jsou baterie součástí dodávaného vybavení (například hodinky, kalkulačka nebo notebook)
  • Baleno se zařízením (například elektrické nářadí s náhradní baterií)
  • Odesíláno v malém množství (které může být zahrnuto v omezeném množství - nejnižší ze čtyř úrovní přepravy nebezpečného zboží)
  • Loď se přepravuje ve velmi malém množství, která nepodléhá předpisům o nebezpečném zboží (např. Dvě baterie instalované v zařízení).
Zobrazit požadavky ADR / RID pro přepravu lithiových baterií po silnici a po železnici Minimalizujte požadavky ADR / RID (silniční a železniční doprava)

Třída 9 Obalová skupina Tunel skupiny II Štítky ADR / RID 9 kategorie E

Řádný přepravní název Lithium-iontové baterie, UN 3480

Platí zvláštní ustanovení ADR 188, 230, 310, 636 a pokyny k balení P903, P903a a P903b.

Poškozené a vadné baterie: obraťte se na příslušný vnitrostátní orgán.

Pokud jsou vaše lithium-iontové baterie přepravovány kamionem pro přepravu v Evropě, musíte zajistit, aby byly splněny všechny požadavky stanovené v příručce ADR 2017.

Ve skutečnosti jde o evropskou dohodu, která reguluje přepravu lithiových baterií po silnici / po zemi (a ve skutečnosti jakéhokoli nebezpečného zboží).

Přeprava lithiových baterií po železnici vyžaduje, abyste se řídili jinou sadou zvláštních předpisů pro nebezpečné věci. Tato pravidla jsou podrobně popsána v Průvodci železniční přepravou nebezpečných věcí (RID).

Tato nařízení, ve spojení s pokyny ADR používanými pro silniční dopravu, ve skutečnosti vyžadují podobné balení, procesy a ochranu.

Pro více informací navštivte Webové stránky EHK OSN.

 

Ukažte požadavky IMO na přepravu lithiových baterií po moři Minimalizujte požadavky IMO (Námořní doprava)

Třída obalová skupina II Štítky IMO 9

Řádný přepravní název Lithium-iontové baterie, UN 3480

Kód IMDG: Zvláštní ustanovení 188, 230, 310 a pokyny k balení P903

EmS: FA, SI

Kategorie skladování A

Poškozené a vadné baterie: obraťte se na příslušný vnitrostátní orgán

Přeprava lithiových baterií po moři

Pokud přepravujete lithiové baterie po moři, musíte dodržovat Mezinárodní předpis pro námořní nebezpečné věci (IMDG). Tento dokument je aktualizován každé dva roky, což znamená, že změna 38-16 z vydání 2018 je současným souborem pravidel.

Abyste se seznámili s pravidly stanovenými v Kodexu IMDG, musíte si zakoupit kopii Kodexu od Mezinárodní námořní organizace nebo pracovat s zasilatelem, který je s těmito pravidly obeznámen.

 

Ukažte požadavky IATA-DGR pro letecké cestování lithiovou baterií Minimalizujte požadavky IATA-DGR (Air Freight)

Třída obalových skupin II ICAO známky 9

Řádný přepravní název Lithium-iontové baterie, UN 3480

IATA: Zvláštní ustanovení A88, A99, A154, A164, Pokyny pro balení P965, P966, P967, P968, P969, P970

Poškozené a poškozené baterie / odpadní baterie: Není povoleno pro leteckou dopravu.

Přeprava lithiových baterií vzduchem

Přeprava lithiových baterií vzduchem je nejobtížnější ze všech forem průchodu kvůli zvýšenému riziku (tj. Nehody způsobené požárem mohou být fatální). Protože poškozené baterie byly dříve identifikovány jako příčina havárií v letadle, je přísně zakázána přeprava poškozených nebo vadných baterií.

Při přepravě lithium-iontových baterií vzduchem je třeba dodržovat nařízení o nebezpečném zboží (DGR). Tato pravidla se řídí Mezinárodní asociací pro leteckou dopravu (IATA) a Mezinárodní organizací pro civilní letectví (ICAO).

Seznámit se Pokyny k lithiové baterii IATA Kliknutím sem přejdete na tento zdroj.

 

Význam pravidel UN3480 / UN3090

Společnost přepravující lithiovou baterii nebo jednotlivec je výhradně a výlučně odpovědný v případě nehody způsobené nedodržením předpisů.

Nedodržení pokynů pro balení lithiových baterií, které jsou v souladu s UN3480, může mít pro vaše podnikání vážné následky. To může vést k významným pokutám, uvěznění zaměstnanců vaší organizace a poškození pověsti v důsledku (potenciálně smrtelné) nehody.

Pokud potřebujete radu a pomoc týkající se zásilek obsahujících lithiové baterie, kontaktujte nás a my vám pomůžeme doručit je rychle a bezpečně.
Отправить запрос

 

Ministr práce a sociální ochrany Ruské federace Anton Kotyakov uvedl, že pro mnoho pracovníků zůstane po zrušení omezení koronaviru vzdálený formát zaměstnání.
00:05 25-11-2020 Více podrobností ...
Prezident podepsal zákon, kterým se mění pravidla pro výpočet daně z majetku fyzických osob a daní z dopravy.
23:20 24-11-2020 Více podrobností ...