MENY

Transport av litiumbatterier til sjøs, luft og land

FN 3481

Litiumbatterier er mye brukt i dag i elektriske biler, e-sykler, elektroverktøy, mobiltelefoner og et stort utvalg av forbrukerelektronikk, og tilbyr en utmerket kombinasjon av ytelse, letthet og effektivitet og pris.

Mange tror at det er trygt å sende litiumbatterier, men dessverre tar de feil. Du kan ikke bare legge dem i en boks og sende dem, siden det er en rekke internasjonale lover og forskrifter for å sikre sikkerheten til dem som transporterer dem.

Selv om det er relativt trygt å sende nye batterier som en del av et produkt (om enn underlagt strenge regler), er det en betydelig risiko å returnere skadede eller brukte batterier for reparasjon, gjenvinning eller avhending.

Med den fortsatte veksten i markedet for produkter som bruker litiumbatterier som strømkilde, øker risikoen forbundet med deres transport (salget av elektriske kjøretøyer forventes å vokse i løpet av det neste tiåret og utover), har denne økte risikoen tvunget regulatorer til å handle og de har utviklet en rekke regler for å regulere transport. og emballasje av batterier.

For å forstå hvordan du skal transportere og hva du skal pakke litium-ion-batterier under transport, må du henvise til FNs regelverk (spesielt UN3480, UN 3481 og UN3090, UN3091), samt reglene som er fastsatt av forskjellige transportmyndigheter (inkludert IATA - International lufttransportforening).

Følgende dokumenter kreves for å transportere litiumbatterier: 

Men først, slik at vi har forståelse for hva det handler om, la oss finne ut hva disse litiumbatteriene er, hvorfor brukes de overalt og hvor kom de fra?

Hvis alt dette ikke er interessant for deg da kan du gå til informasjonen om FN-reglene.

Vis informasjon om hva som er batteri Skjul informasjon hva som er et batteri

batteri

Et batteri er to eller flere elektriske elementer koblet parallelt eller i serie. Elektriske elementer er tilkoblet for å få en høyere spenning hentet fra batteriet (med en seriell tilkobling), eller en høyere strøm eller kapasitet (med en parallell tilkobling). Vanligvis betyr dette begrepet tilkobling av elektrokjemiske kilder til elektrisk strøm, galvaniske celler og elektriske batterier.

Forfader til batteriet anses å være en voltaisk søyle, oppfunnet av Alessandro Volta i 1800, bestående av en seriekoblede kobber-sink galvaniske celler.

Vanligvis kalles et batteri ikke helt riktig enkeltstående galvaniske celler (for eksempel type AA eller AAA), som vanligvis er koblet til et batteri i batterirommene til utstyr for å oppnå den nødvendige spenningen.

La oss deretter se på konseptet med et elektrisk batteri.

 

Lær hva et elektrisk batteri er Skjul informasjon om elektrisk batteri

Elektrisk akkumulator

Et elektrisk batteri er en kjemisk strømkilde, en gjenbrukbar EMF-kilde, hvis viktigste spesifisitet er reversibiliteten til interne kjemiske prosesser, som sikrer dets gjentatte sykliske bruk (gjennom ladning-utladning) for energilagring og autonom strømforsyning til forskjellige elektriske apparater og utstyr, samt for å skaffe sikkerhetskopiere energikilder innen medisin, produksjon, transport og andre områder.

Det aller første batteriet ble opprettet i 1803 av Johann Wilhelm Ritter. Batteriet var en søyle med femti kobberkretser, mellom hvilke en våt klut ble lagt. Etter å ha ført en strøm fra en voltsøyle gjennom denne enheten, begynte den selv å oppføre seg som en strømkilde.

Prinsippet med batteriet er basert på reversibiliteten til en kjemisk reaksjon. Batteriets ytelse kan gjenopprettes ved å lade, det vil si å føre en elektrisk strøm i motsatt retning av strømens retning under utladning. Flere akkumulatorer kombinert i en elektrisk krets utgjør et lagringsbatteri. Ettersom den kjemiske energien er utarmet, faller spenningen og strømmen, og batteriet slutter å fungere. Du kan lade batteriet (batteriet) fra hvilken som helst høyspennings DC-kilde med strømbegrensning.

Siden denne artikkelen vurderer litiumbatterier, vil vi skrive om celler som inneholder litium.

 

Lær hva en litiumcelle er Skjul litiumcelleinformasjon

Litiumcelle

Litiumcellen er en enkelt ikke-oppladbar galvanisk celle, hvori litium eller dets forbindelser brukes som anode. Katoden og elektrolytten til en litiumcelle kan være av mange typer, derfor omfatter begrepet "litiumcelle" en gruppe celler med samme anodemateriale.

Skiller seg fra andre batterier i høy driftstid og høye kostnader. Avhengig av valgt størrelse og kjemiske materialer som brukes, kan litiumbatteriet produsere en spenning på 1,5 V (alkalisk kompatibel) eller 3,0 V. Litiumbatterier er mye brukt i moderne bærbar elektronisk teknologi.

Litiummetallceller er elektrokjemiske celler der litiummetall eller litiumforbindelser brukes som anode. Litiummetall inneholder også litiumlegeringsbatterier. I motsetning til andre litiumbatterier, som har en utgangsspenning på mer enn 3V, har litiummetallbatterier halve spenningen. I tillegg kan de ikke lades opp. I disse batteriene er litiumanoden skilt fra jerndisulfidkatoden ved hjelp av et elektrolytt mellomlag, denne sandwichen er pakket i et forseglet tilfelle med mikroventiler for ventilasjon.

Denne teknologien representerer et kompromiss som utviklerne gjorde for å sikre at litium strømforsyninger er kompatible med teknologi designet for å bruke alkaliske batterier og var ment å konkurrere med alkaliske batterier. Sammenlignet med dem veier litiummetall en tredjedel mindre, har en høyere kapasitet, og dessuten lagres de også lenger. Selv etter ti års lagring beholder de nesten hele ladningen.

Litiummetallceller har funnet bruksområder i enheter som stiller høye krav til batterier over lang levetid, for eksempel pacemakere og annet implanterbart medisinsk utstyr. Slike enheter kan fungere autonomt i opptil 15 år.

La oss deretter snakke i detalj om elektriske batterier og bare vurdere litium-ion-batterier.

 

Finn ut hva et litium-ion-batteri er Kollaps litiumionbatteri

Li-ion-batteri

Et litium-ion-batteri er et oppladbart batteri der litium bare er til stede i ionisk form i elektrolytten. Litiumpolymerceller er også inkludert i denne kategorien.

Litium-ion-batteriet består av elektroder (katodemateriale på aluminiumsfolie og anodemateriale på kobberfolie) atskilt med en porøs separator impregnert med elektrolytt. Elektrodepakken er plassert i et forseglet etui, katodene og anodene er koblet til de gjeldende samlerterminalene. Kroppen er noen ganger utstyrt med en sikkerhetsventil som avlaster det indre trykket i tilfelle en nødsituasjon eller brudd på driftsforholdene.

For første gang ble den grunnleggende muligheten for å lage litiumbatterier basert på muligheten for titandisulfid eller molybdendisulfid til å inkludere litiumioner under batterilading og trekke dem ut under lading, vist i 1970 av Michael Stanley Whittingham. En betydelig ulempe ved slike batterier var en lav spenning på 2,3 V og en høy brannfare på grunn av dannelsen av litiummetall-dendritter, som lukket elektrodene. Senere syntetiserte J. Goodenough andre materialer for litiumbatterikatoden - litiumkobaltitt LixCoO2 (1980), litiumferrofosfat LiFePO4 (1996). Fordelen med slike batterier er en høyere spenning - ca 4 V. En moderne versjon av et litiumionbatteri med en grafittanode og en litiumkobaltittkatode ble oppfunnet i 1991 av Akira Yoshino. Det første litiumionbatteriet under hans patent ble utgitt av Sony Corporation i 1991.

Litium-ion-batteriet er veldig utbredt innen moderne forbrukerelektronikk og brukes som energikilde i elektriske kjøretøyer og energilagringssystemer i energisystemer. Det er den mest populære typen batteri i enheter som mobiltelefoner, bærbare datamaskiner, digitale kameraer, videokameraer og elektriske kjøretøyer.

Li-ion-batterier er forskjellige i typen katodemateriale som brukes. En ladningsbærer i et litiumionbatteri er et positivt ladet litiumion, som har evnen til å bli innlemmet (interkalert) i krystallgitteret til andre materialer (for eksempel grafitt, metalloksider og salter) med dannelsen av en kjemisk binding, for eksempel: til grafitt med dannelsen av LiC6, oksider (LiMnO2) og salter (LiMnRON) av metaller. Litiumionbatterier brukes nesten alltid i kombinasjon med et overvåkings- og kontrollsystem - BMS eller BMS (Battery Management System) - og en spesiell lade / utladningsenhet.

 

Lær utformingen av Li-ion-batterier Skjul designinformasjon for litiumionbatterier

Litiumion batteridesign

Strukturelt produseres Li-ion-batterier i sylindriske og prismatiske versjoner. I sylindriske batterier er en opprullingspakke med elektroder og en separator plassert i et stål- eller aluminiumhus, som en negativ elektrode er koblet til. Den positive polen på batteriet føres ut gjennom en isolator til dekselet. Motsatte elektroder i litium- og litiumionbatterier er atskilt med en porøs polypropylenseparator.

Prismatiske akkumulatorer produseres ved å stable rektangulære plater oppå hverandre. Prismatiske batterier gir tettere pakking i et batteri, men de er vanskeligere enn sylindriske med å opprettholde trykkrefter på elektrodene. Noen prismatiske akkumulatorer bruker en rull-til-rulle-enhet av en elektrodepakke som er vridd til en elliptisk spiral. Dette lar deg kombinere fordelene med de to designmodifiseringene beskrevet ovenfor.

Noen designtiltak tas vanligvis for å forhindre hurtig oppvarming og for å sikre sikkerheten til Li-ion-batterier. Under batteridekselet er det en enhet som reagerer på den positive temperaturkoeffisienten ved å øke motstanden, og en annen som bryter den elektriske forbindelsen mellom katoden og den positive terminalen når trykket til gassene inne i batteriet stiger over den tillatte grensen. For å øke driften av Li-ion-batterier brukes også nødvendigvis en ekstern elektronisk beskyttelse i batteriet, hvis formål er å forhindre muligheten for overlading og overlading av hvert batteri, kortslutning og overdreven oppvarming.

De fleste Li-ion-batterier er produsert i prismatiske versjoner, siden hovedformålet med Li-ion-batterier er å sikre driften av mobiltelefoner og bærbare datamaskiner. Som regel er ikke designen av prismatiske batterier enhetlig, og de fleste produsenter av mobiltelefoner, bærbare datamaskiner, etc. tillater ikke bruk av tredjepartsbatterier i enheter. 

Utformingen av Li-ion og andre litiumbatterier, samt utformingen av alle primære strømkilder ("batterier") med en litiumanode, er fullstendig forseglet. Kravet til absolutt tetthet bestemmes både av avvisning av lekkasje av flytende elektrolytt (som har en negativ effekt på utstyret), og avvisning av oksygen og vanndamp fra omgivelsene som kommer inn i akkumulatoren. Oksygen og vanndamp reagerer med elektrode- og elektrolyttmaterialer og ødelegger batteriet fullstendig.

Teknologiske operasjoner for produksjon av elektroder og andre deler, samt montering av batterier utføres i spesielle tørre rom eller i forseglede bokser i en atmosfære av rent argon. Ved montering av batterier brukes komplekse moderne sveiseteknologier, komplekse design av forseglede ledninger osv. Legging av de aktive massene til elektrodene er et kompromiss mellom ønsket om å oppnå maksimal utladningskapasitet på batteriet og kravet om å garantere sikkerheten ved drift, som er sikret i forholdet C- / C + => 1,1 for å forhindre dannelse av metallisk litium (og dermed muligheten for tenning). 

Eksplosjonsfare

Første generasjons litiumionbatterier var utsatt for eksplosive effekter. Dette skyldtes det faktum at romlige formasjoner oppstod kjent som (dendritter) - komplekse krystallinske formasjoner av en tre-lignende forgreningsstruktur, som førte til lukking av elektrodene og som et resultat brann eller eksplosjon. Denne ulempen ble eliminert ved å erstatte anodematerialet med grafitt. Lignende prosesser fant sted på katodene til litiumionbatterier basert på koboltoksid når driftsforholdene ble brutt (overladning).

Moderne litiumbatterier har mistet disse ulempene. Imidlertid viser litiumbatterier fra tid til annen en tendens til eksplosiv spontan forbrenning. Forbrenningsintensiteten selv fra miniatyrbatterier er slik at den kan føre til alvorlige konsekvenser. Flyselskaper og internasjonale organisasjoner tar tiltak for å begrense transport av litiumbatterier og enheter med dem på lufttransport.

Spontan forbrenning av et litiumbatteri er svært vanskelig å slukke på tradisjonelle måter. I prosessen med termisk akselerasjon av et defekt eller skadet batteri, skjer ikke bare frigjøring av lagret elektrisk energi, men også en rekke kjemiske reaksjoner som frigjør stoffer for å opprettholde forbrenning, brennbare gasser fra elektrolytten, og i tilfelle av ikke-LiFePO4 elektroder frigjøres oksygen. Et utbrent batteri er i stand til å brenne uten lufttilgang, og midler til isolasjon fra atmosfærisk oksygen er uegnet til å slukke det.

Videre reagerer litiummetall aktivt med vann for å danne en brennbar hydrogengass, og derfor er slukking av litiumbatterier med vann bare effektivt for de typer batterier der massen av litiumelektroden er liten. Generelt er slukking av et brent litiumbatteri ineffektivt. Formålet med slukking kan bare være å redusere temperaturen på batteriet og forhindre spredning av flammen.

Flyulykker som Asiana Airlines 747 nær Sør-Korea i juli 2011, UPS 747 i Dubai, De forente arabiske emirater i september 2010, og UPS DC-8 i Philadelphia, Pennsylvania i februar 2006, var alle relatert til litiumbatteribrann under flyreiser. Disse brannene er vanligvis forårsaket av kortslutning av batteriene. Ubeskyttede celler kan forårsake kortslutning når de berøres og deretter spre seg, og forårsake en kjedereaksjon som kan frigjøre enorme mengder energi.

Litiumbatterier kan også bli utsatt for "termisk løping". Dette betyr at hvis det interne kretsløpet er ødelagt, kan en økning i den interne temperaturen oppstå. Ved en viss temperatur begynner battericellene å avgi varme gasser, som igjen øker temperaturen i tilstøtende celler. Dette vil til slutt føre til tenning.

Dermed utgjør det store antallet batterier en betydelig sikkerhetsrisiko, noe som er spesielt akutt ved transport med fly. En relativt liten hendelse kan føre til en enorm ukontrollert brann.

FNs forskrifter UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

Fareklasse -9

Fordi litiumbatterier er potensielt ekstremt farlige, klassifiseres de teknisk som fareklasse 9 “Diverse farlige gods” -materialer og må håndteres, lagres og transporteres på riktig måte (som spesifisert i UN3480 og tilleggsregler).

På grunn av utbredt bruk og økt risiko er forskrifter for transport av litiumbatterier blitt revidert. Faren ved transport av litiumbatterier er potensialet for kortslutning, og som et resultat fokuserer mye av lovgivningen på emballasje- og forsendelsesbestemmelser for å redusere de potensielt katastrofale konsekvensene av dette.

En oversikt over disse reglene er som følger:

  • Pakke- og forsendelsesmetoder som sikrer at batteriene ikke kommer i kontakt med hverandre.
  • Metoder for pakking og transport som utelukker kontakt av batteriet med en ledende eller metalloverflate.
  • Det er viktig å kontrollere at alle batterier er forsvarlig pakket for å forhindre bevegelse (inne i pakken) under transport, noe som kan føre til løse terminaldeksler eller utilsiktet aktivering.

Frakt av litiumbatterier er effektivt regulert av 4 FN-lover, selv om det er mange funksjoner som kan påvirke den nøyaktige prosessen du må ta for å sikre sikker forsendelse (eller i det minste minimere risikoen så mye som mulig).

  • UN 3090 - Litiummetallbatterier (sendt av seg selv)
  • UN 3480 - Litium-ion-batterier (levert av seg selv)
  • UN 3091 - Litiummetallbatterier som er i utstyr eller er utstyrt med utstyr
  • UN 3481 - Litium-ion-batterier som er i utstyr eller er utstyrt med utstyr.

Det er også forskjellige krav til merking emballasje som skal brukes til å transportere litiumbatterier. Disse kravene varierer hovedsakelig avhengig av følgende 4 faktorer:

  • Er batteriene i utstyret som følger med (for eksempel en klokke, kalkulator eller bærbar PC)
  • Pakket med utstyret (for eksempel et elektroverktøy pakket med et ekstra batteri)
  • Sendes i små mengder (som kan dekkes i begrensede mengder - det laveste av de fire transportnivåene for farlig gods)
  • Send i veldig små mengder som overhodet ikke er underlagt forskrifter for farlig gods (f.eks. To batterier installert i utstyr).
Vis ADR / RID-krav til transport av litiumbatterier med vei og jernbane Minimer kravene til ADR / RID (veg- og jernbanetransport)

Klasse 9 pakking gruppe II tunnel kategori E ADR / RID 9 etiketter

Riktig forsendelsesnavn Litium-ion-batterier, UN 3480

Spesielle bestemmelser for ADR 188, 230, 310, 636 og Packing Instructions P903, P903a og P903b gjelder.

Skadede og defekte batterier: ta kontakt med den nasjonale kompetente myndigheten.

Hvis litiumionbatteriene dine blir transportert med lastebil for transport i Europa, må du sørge for at du oppfyller alle kravene som er angitt i ADR 2017-håndboken.

Dette er faktisk en europeisk avtale som regulerer transporten av litiumbatterier på vei / land (og faktisk eventuelt farlig gods).

Transport av litiumbatterier med jernbane krever at du følger et annet sett med spesifikke forskrifter for farlig gods. Disse reglene er detaljert i Veiledning for transport av farlig gods med jernbane (RID).

Disse forskriftene, kombinert med ADR-retningslinjene som brukes for veitransport, krever faktisk lignende emballasje, prosesser og beskyttelse.

For mer informasjon besøk UNECEs nettsted.

 

Vis IMO-krav til frakt av litiumbatterier til sjøs Skjul krav IMO (sjøfart)

Klassepakningsgruppe II-etiketter IMO 9

Riktig forsendelsesnavn Litium-ion-batterier, UN 3480

Kode IMDG: Spesielle bestemmelser 188, 230, 310 og pakkeinstruksjon P903

EmS: FA, SI

Lagringskategori A

Skadede og defekte batterier: ta kontakt med den nasjonale kompetente myndigheten

Frakt litiumbatterier til sjøs

Hvis du sender litiumbatterier til sjøs, må du overholde International Maritime Dangerous Goods (IMDG) -koden. Dette dokumentet oppdateres annethvert år, noe som betyr at endring 38-16 i 2018-utgaven er det nåværende regelverket.

For å gjøre deg kjent med reglene som er angitt i IMDG-koden, må du kjøpe en kopi av koden fra Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen eller jobbe med en speditør som er kjent med disse reglene.

 

Vis IATA-DGR-krav til litiumbatteriets luftkjøring Minimer IATA-DGR (Air Freight) -krav

Class packing group II ICAO marks 9

Riktig forsendelsesnavn Litium-ion-batterier, UN 3480

IATA: Spesielle bestemmelser A88, A99, A154, A164, Pakkeinstruksjon P965, P966, P967, P968, P969, P970

Skadede og mangelfulle batterier / avfallsbatterier: Ikke tillatt for flyreiser.

Frakt litiumbatterier med fly

Frakt av litiumbatterier med fly er den vanskeligste av alle former for transport på grunn av den økte risikoen (dvs. ulykker forårsaket av brann kan være dødelig). Siden skadede batterier tidligere har blitt identifisert som årsaken til flyulykker, er transport av skadede eller mangelfulle batterier strengt forbudt.

Når du transporterer litium-ion-batterier med fly, må forskriftene om farlig gods (DGR) følges. Disse reglene er styrt av International Air Transport Association (IATA) og International Civil Aviation Organization (ICAO).

Å sette seg inn i Retningslinjer for IATA litiumbatteri Klikk her for å gå til denne ressursen.

 

Betydningen av UN3480 / UN3090-regler

Litiumbatteriets rederi eller enkeltperson er eneansvarlig i tilfelle ulykker forårsaket av manglende overholdelse.

Unnlatelse av å følge pakningsretningslinjene for litiumbatterier som oppfyller UN3480-kravene, kan ha alvorlige konsekvenser for din virksomhet. Dette kan føre til betydelige bøter, fengselstid for organisasjonens ansatte og omdømmeskade som følge av en (potensielt dødelig) ulykke.

Hvis du trenger råd og hjelp angående forsendelse av varer som inneholder litiumbatterier, kan du kontakte oss så hjelper vi deg med å levere dem raskt og trygt.
Send forespørsel

 

Kommentarer (0)

Vurdert 0 av 5 basert på 0 stemmer
Ingen poster

Skriv noe nyttig eller bare vurder

  1. En gjest.
Vennligst ranger materialet:
0 Merker
Vedlegg (0 / 3)
Del posisjonen din
Skriv inn teksten fra bildet. Klarer du ikke det?