基本介紹
- 中文名：鋰離子電池運輸
- 外文名：Lithium battery transportation
- 運輸方式：海洋運輸、航空運輸、多式聯運
- 套用領域：手機、筆記本電腦、Ipad、汽車等
- 發明者：愛迪生
監管範圍,主要監管法規,基本要求,對應歸類,鋰電池的區分,區分,計量標準,運輸要求,貨運操作流程,例外許可,報告及內容,主要風險,
監管範圍
管理機構 管理範圍
聯合國(UN) 世界範圍，各種運輸形式
美國運輸部(USDOT) 美國，各種運輸形式
歐洲陸運協定(ADR) 歐洲，陸運
主要監管法規
《IATA的鋰電池運輸指南2019》第60版
基本要求
1) 鋰電池及鋰電池組劃歸第9類危險品
2) 所有鋰電池(組)須通過UN38.3測試
3) 對部分第9類危險品鋰電池運輸提供了例外條款
4) 對運輸樣品作出了嚴格的限制
5) 旅客攜帶的日用類鋰電池的限制
6) 所有缺陷的電池或損壞電池均禁止運輸的限制
對應歸類
鋰電池運輸首先需要提供對應的UN編號, 鋰電池作為以下UN 編號,被分在第9 類雜項類危險品中：
UN3090，鋰金屬電池（Lithium metal batteries）
UN3480，鋰離子電池（Lithium ion batteries）
UN3091，鋰金屬電池安裝在設備中（Lithium metal batteries contained in equipment）
UN3091，鋰金屬電池與設備包裝在一起（Lithium metal batteries packed with equipment）
UN3481，鋰離子電池安裝在設備中（Lithium ion batteries contained in equipment）
UN3481，鋰離子電池與設備包裝在一起（Lithium ion batteries packed with equipment）
鋰電池的區分
鋰金屬電池: 一般由鋰金屬或鋰混合物充當陽極的一次性電池。
鋰離子電池: 鋰離子電池(縮寫Li ion Batteries）鋰的化合物作正極，能使鋰離子嵌入和脫嵌的碳材料代替純鋰作負極，混合電解液作電解質液製成的電池。是一種可二次使用的電池，一般用於消費電子行業。
不同的鋰離子電芯材料所生產出的電池, 又可分為: 聚合物電池, 方型電池, 園柱型電池(通常18650電芯)。
區分
聯合國檢測和標準的手冊里提到的電池和電池芯的技術定義如下:
“電池”用電路連線在一起的兩個或多個電池芯，並安裝有使用所必需的裝置，如：外殼、電極端子、標記和保護裝置等。
單芯電池被認為是“電池芯”(在進行UN38.3測試時按電池芯處理)。“電池芯”由一個正極和一個負極組成且兩個電極之間有電位差的單一的、封閉的電化學裝置。無論在這些規則和聯合國測試標準和手冊之外，這種電化單元被稱作“電池”還是“單芯電池”，在我們的規則和聯合國測試標準和手冊中，它們被稱為“電池芯”而不是電池。在DGR中單芯電池應視為電池芯而不是電池來做限制。
一般來說,直接使用最多鋰電芯的為紐扣電池等;
筆記本電腦、電動工具中的鋰電池由數個(3~9個不等)電芯串並聯組成; 動力鋰電池組由幾十個至上百個不等的電芯串並聯組成, 並附有保護線路裝置,為其提供電源;
而手機, MP3使用的基本上是單個鋰離子電芯或單個鋰聚合物電芯, 加保護線路裝置組成電池。
計量標準
新的鋰電池計量標準為：額定瓦特小時(Wh), 如果已知電池的標稱電壓(V )和標稱容量(Ah),就可計算得到額定瓦特小時的數值：Wh = V x Ah安培乘以標稱電壓等於瓦時標稱電壓和標稱容量, 該指標要求標記在電池上。
運輸要求
鋰電池運輸包裝
1. 在不考慮例外的情況下,這些電池必須遵守規則里（DGR 4.2 適用的包裝說明）的限制進行運輸。它們必須依據適用的包裝說明指導裝在DGR 危險品規則所規定的UN規格包裝里,並在包裝上完整的顯示對應編號。
2. 符合要求的包裝, 除標有適用的正確運輸專用名稱和UN 編號的標記外,
IATA9類危險品標籤
IATA9類危險品標籤還必須貼9類危險性標籤 。
3. 託運人須填寫危險品申報單; 提供相應的危包證;
提供獲得認證的第三機構出具的運輸鑑定報告,並顯示為符合標準的產品(含UN38.3測試, 1.2米的跌落包裝試驗)。
鋰電池航空運輸要求
1. 電池須通過UN 38.3測試要求, 及1.2米的跌落包裝試驗
2. 託運人提供的危險品申報檔案, 標註UN編號
3. 外包裝均須貼9類危險品標籤 ，貼有“僅限全貨機運輸”操作標籤
僅限全貨機運輸
僅限全貨機運輸4. 其設計應保證在正常運輸條件下防止爆裂，並配置有防止外部短路的有效措施。
5. 堅固的外包裝, 電池應被保護以防止短路，在同一包裝內須預防與可引發短路的導電物質接觸。
6. 電池安裝在設備中運輸的額外要求：
a. 設備應進行固定以防止電池在包裝內移動，包裝的方式應防止電池在運輸途中意外啟動。
b.外包裝應能夠防水，或通過使用內襯(如塑膠袋)達到防水，除非設備本身的構造特點已經具備防水特性。
7. 鋰電池應使用托盤裝載, 避免搬運過程受到強烈振動,托盤的各垂直和水平邊使用護角保護。
8. 單個包裝重量小於35 kgs。
9. 航空公司操作注意:
l 僅限全貨機運輸
l 鋰電池空運信息出現在機長通知單上
l 增強機組意識和在緊急情況下的決策可能因此改變
l 告知第一到場人員貨艙內電池的種類和數量
l 美國FAA要求鋰電池應裝載在飛機貨艙等級為C級貨艙內, 貨艙內須有煙霧探測系統, 報警系統, 滅火系統。
鋰電池海洋運輸要求
1. 電池須通過UN 38.3測試要求, 及1.2米的跌落包裝試驗。
2. 外包裝均須貼9類危險品標籤, 標註UN編號
3. 其設計可保證在正常運輸條件下防止爆裂，並配置有防止外部短路的有效措施。
4. 堅固的外包裝, 電池應被保護以防止短路，在同一包裝內須預防與可引發短路的導電物質接觸。
5. 電池安裝在設備中運輸的額外要求：
a. 設備應進行固定以防止在包裝內移動，包裝方式應防止在運輸途中意外啟動。
b. 外包裝應能夠防水，或通過使用內襯(如塑膠袋)達到防水，除非設備本身的構造特點已經具備防水特性。
6. 鋰電池應使用托盤裝載, 避免搬運過程受到強烈振動,托盤的各垂直和水平邊使用護角保護。
7. 鋰電池裝載貨櫃內須進行加固, 加固方式和強度應符合進口國的要求(如: 美國境內有美國鐵路協會<ARR>, 美國危險品協會, 北美爆炸物管理局<B.O.E>, 聯邦汽車運輸安全管理局, 美國海岸防衛隊, 美國運輸部和 《海上危險品運輸規則》有相關規定), 若因發貨人疏忽加固或加固不當, 在目的港將被扣箱, 並發生碼頭的操作費、堆存費、移箱費、重新加固等高額的費用。
9類危險品貨櫃美式加固法
9類危險品貨櫃美式加固法8. 出口北美地區需在貨櫃四周規定位置貼上9類危險品標籤
北美地區貨櫃規定位置貼上危險品標籤
北美地區貨櫃規定位置貼上危險品標籤貨運操作流程
鋰電池的空運流程
前期: 電話諮詢 > 提供方案 > 細化要求 > 檔案提供 > 檔案審核 > 運價確認 > 接受委託 > 預定艙位 > 反饋信息
鋰電池的海運流程(整箱)
前期: 電話諮詢 > 提供方案 > 細化要求 > 檔案提供 > 檔案審核 > 運價確認 > 接受委託 > 作危險品艙位申請 > 反饋信息
中期: 貨物進倉 > 堆場提箱 > 貨物裝箱 > 現場加固 > 貼上危標 > 拍照確認 > 危險品貨申報 >貨櫃進庫 > 提單確認 > 傳送信息,如AMS、ISF… > 查詢開港計畫 > 貨櫃進港 >海關報關
如遇查驗: 排查驗計畫 > 疏港計畫 > 貨櫃疏運至危庫 > 專人陪同查驗 > 重新加固 > 拍照留檔 > 二次進港 > 查詢出港信息
例外許可
a. 某些指標的鋰電池可按照非危險品的例外條件運輸, 但必須符合特定性能指標和包裝要求,還須張貼鋰電池警示標籤 如圖7, 而不再貼9類危險品標籤。
按照IATA標準,該條件下運輸的鋰電池須符合對應的性能指標、包裝要求、外包裝標籤要求
該部分小型鋰金屬和鋰離子電池不要求它們遵從所有的DGR 條款，即在IATA DGR 第54 版本里對鋰離子電池而言，滿足包裝說明965，966 和967 第二部分(即: 965 II, 966 II, 967 II)提出的要求；對鋰金屬電池而言，滿足包裝說明968，969 和970 第二部分提出(即: 968 II, 969 II, 970 II)的要求。
b. PI: 965, PI 968 和 PI: 965 II, 968 II 的區別
2013年IATA開始使用新的規定條款和包裝要求, 其中的PI: 965 Section II(簡稱965 II), PI: 968 Section II(簡稱968 II)是在原PI 965, PI 968條款上進行了修改, 並加以區別原來PI: 965, PI 968所做的規定。
c. 檔案的要求:
須提供當年並有效的第三方鑑定機構的《貨物運輸條件鑑定書》, 並顯示結論為: 可按普通貨物運輸
提供包裝證明、委託聲明等檔案,同時空運提單上仍需要作特別標註鋰電池操作事項, 以提醒機組人員預防萬一。
d. 常見的例外範圍產品:
額定能量 | 限制條件 | 套用產品 | 操作要求 | 外包裝標籤 | |
小於2.7Wh | 限重，不限重 | 重量小於2.5kg | Mp3、藍牙耳機 |  鋰電池標籤 | |
大於2.7Wh, 小於100Wh | 限重, 限量 | 1~2塊鋰電池 | 手機,DV,筆記本,電動工具,數位相機 |
報告及內容
《貨物運輸條件鑑定書》內容是由UN38.3測試報告, 和1.2米跌落包裝試驗報告, 兩部分內容組成
UN38.3檢測內容
（針對單個電池）
T.1高度試驗
在壓力≤11.6kPa，溫度20±5℃的低氣壓條件下存放至少6小時。
T.2溫度測試
在75±2℃和-40±2℃的條件下進行高低溫重複試驗，在極限溫度中存放時間≥6h；高低溫轉換時間≤30min，重複10次；接著在室溫(20±5℃)存放24h，試驗總時間至少一周。
T.3振動試驗
在15min內頻率在7Hz和200Hz之間擺動再回到7赫茲的對數掃頻，這一振動過程須對三個互相垂直的電池安裝方位的每一個方向都重複進行12次，總共為時3小時。其中一個振動方向必須與端面垂直。
T.4衝擊試驗
須經受最大加速度150gn和脈衝持續時間6毫秒的半正弦波衝擊。每個電池須在三個互相垂直的電池安裝方位的正方向經受三次衝擊，接著在反方向經受三次衝擊，總共經受18次衝擊。 大型電池和大型電池組須經受最大加速度50gn和脈衝持續時間11毫秒的半正弦波衝擊。每個電池或電池組須在三個互相垂直的電池安裝方位的正方向經受三次衝擊，接著在反方向經受三次衝擊，總共經受18次衝擊。
T1-T4判定條件：重量損失在允許範圍內、無滲漏、無漏氣、無解體、無破裂和無燃燒，並且每個試驗電池或電池組在試驗後的開路電壓不小於其在進行這一試驗前電壓的90%。電池和電池組即符合這一要求。有關電壓的要求不適用於完全放電狀態的試驗電池和電池組。
T.5外短路試驗
在55±2℃、外電阻<0.1Ω條件下短路，短路時間持續到電池溫度回到
55±2℃後1h。電池或電池組必須再觀察6小時才結束試驗。
T5判定條件：電池或電池組如果外殼溫度不超過170℃並且在進行這一試驗後6小時內無解體、無破裂和無燃燒，即符合這一要求。
T.6: 碰撞試驗
9.1Kg的重物自61±62.5px高處落在放有15.8mm圓棒的電池上，檢測電池表面溫度，觀察6小時。
T6判定條件:6小時內，無解體/無破損/無燃燒，電池表面溫度<170℃
T.7: 過充電試驗
充電電流是製造商建議的最大充電電流的兩倍,試驗的最小電壓見下：
(a) 製造商建議的充電電壓不大於18V時，試驗的最小電壓應是電池組最大充電電壓的兩倍或22V兩者中的較小者。
(b) 製造商建議的充電電壓大於18V時，試驗的最小電壓應是電池組最大充電電壓的1.2倍。
試驗應在環境溫度下進行。試驗時間應為24小時 。
T7判定條件：觀察7天, 無解體、無燃燒
T.8: 驗強制放電:
電池串連12V直流電源，以最大放電電流進行強制放電。
1.2米跌落測試
1.2m跌落測試(包裝後)包裝好的鋰電池在20±5℃條件下，從1.2m（電池最低點）跌落至18-20mm厚的硬木板上(木板鋪在水泥地面上)，從X、Y、Z正負六個方向，每個方向跌落1次。（跌6個面，3條邊，1個角）, 判定標準：
(a). 包裝無破損；
(b). 電池和電池芯無損壞，無滲漏；
(c). 電池和電池之間沒有觸碰；
MSDS報告及內容
MSDS即化學品安全說明書(Material Safety Data Sheet)，亦可譯為化學品安全技術說明書或化學品安全數據說明書。是化學品生產商和進口商用來闡明化學品的理化特性（如PH值、閃點、易燃度、反應活性等）以及對使用者的健 康（如致癌、致畸等）可能產生的危害的一份檔案。
在歐洲國家，材料安全技術/數據說明書MSDS也被稱為安全技術/數據說明書 SDS(Safety Data sheet）。國際標準化組織（ISO）採用SDS術語，然而美國、加拿大，澳洲以及亞洲許多國家則採用MSDS術語。
MSDS是化學品生產或銷售企業按法律要求向客戶提供的有關化學品特徵的一份綜合性法律檔案。它提供化學品的理化參數、燃爆性能、對健康的危害、安全使用貯存、泄漏處置、急救措施以及有關的法律法規等十六項內容。MSDS可由生產廠家按照相關規則自行編寫, 也可委託專業機構編制。
基本的16大項的分類如下:
第一項：化學品名稱和製造商信息
第二項：化學組成信息
第三項：危害信息
第四項：急救措施
第五項：消防措施
第六項：泄露應急處理
第七項：操作和儲存
第八項：接觸控制和個人防護措施
第九項：理化特性
第十項：穩定性和反應活性
第十一項：毒理學信息
第十二項：生態學信息
第十三項：廢棄處置
第十四項：運輸信息
第十五項：法規信息
第十六項：其他信息
第二項：化學組成信息
第三項：危害信息
第四項：急救措施
第五項：消防措施
第六項：泄露應急處理
第七項：操作和儲存
第八項：接觸控制和個人防護措施
第九項：理化特性
第十項：穩定性和反應活性
第十一項：毒理學信息
第十二項：生態學信息
第十三項：廢棄處置
第十四項：運輸信息
第十五項：法規信息
第十六項：其他信息
第三方鑑定機構
華東地區獲得中國民航局和航空公司確認的有資質的第三方鑑定機構為上海化工研究院檢測中心.
西南地區獲得中國民航局和航空公司認可的有資質的第三方鑑定機構為中國民用航空總局第二研究所危險品航空安全運輸鑑定中心。
主要風險
a. 針對客戶--丟失訂單的風險
研發測試樣品交貨時間緊, 但空運所需要的UN38.3報告檢測時間極長(約一個月), 往往因此延誤交期, 失去客戶信任,喪失訂單,還浪費大量費用。
b. 針對包裝--包裝和加固因素的風險
包裝疏忽或未進行專業的加固,將會被目的港扣貨和高額罰款, 影響交貨,極易遭客人投訴和索賠,如若再因此而發生事故,將會面臨嚴重的法律責任和經濟損失。
c. 針對操作--查驗導致的風險
鋰電池航空運輸100%安檢查驗,原包裝會被破壞,如不作處理或處理不當,包裝中途散落,鋰電池將損壞;
