Transport av litiumbatterier till havs, luft och land

FN 3481

Idag används litiumbatterier i stor utsträckning i elfordon, e-cyklar, elverktyg, mobiltelefoner och ett stort utbud av konsumentelektronik, en utmärkt kombination av prestanda, ljushet och effektivitet och pris.

Många tycker att litiumbatterier är säkra att leverera, men tyvärr har de fel. Du kan inte bara lägga dem i en låda och skicka dem, eftersom det finns ett antal internationella lagar och förordningar för att säkerställa säkerheten för dem som transporterar dem.

Även om det är relativt säkert att leverera nya batterier som en del av produkterna (om än underlagt strikta bestämmelser), är det en betydande risk att returnera skadade eller använda batterier för reparation, återvinning eller bortskaffande.

Med den fortsatta tillväxten av marknaden för produkter som använder litiumbatterier som kraftkälla ökar risken för deras transport (försäljningen av elbilar förväntas växa under det kommande decenniet och därefter), den ökade risken har tvingat tillsynsmyndigheter att agera och de har utvecklat ett antal regler för att reglera transport. och förpackning av batterier.

För att förstå hur man ska transportera och vad man ska packa litiumjonbatterier under transport måste du hänvisa till FN: s förordningar (särskilt UN3480, UN 3481 och UN3090, UN3091), samt reglerna som fastställts av olika transportmyndigheter (inklusive IATA - International Air Transport Association).

För att transportera batterier behöver du dokument som SDS (MSDS), Testöversiktrapport, information om batteriöverföring.

Men först, så att vi har en förståelse för vad som står på spel, låt oss ta reda på vad dessa litiumbatterier är, varför används de överallt och var kom de ifrån?

Om allt detta inte är intressant för dig då du kan gå till informationen om FN-reglerna.

Visa information om vad som är batteri Dölj information om vad som är ett batteri

batteri

Ett batteri är två eller flera elektriska element anslutna parallellt eller i serie. Elektriska element är anslutna för att få en högre spänning som tas bort från batteriet (med en seriell anslutning), eller en högre ström eller kapacitet (med en parallellanslutning). Vanligtvis betyder detta begrepp en kombination av elektrokemiska källor till elektrisk ström, galvaniska celler och elektriska batterier.

Batteriets föregångare anses vara en voltaisk pelare som uppfanns av Alessandro Volta år 1800, bestående av seriekopplade koppar-zink galvaniska celler.

Vanligtvis kallas ett batteri vanligtvis inte riktigt korrekt enda galvaniska celler (till exempel typ AA eller AAA), som vanligtvis är anslutna till ett batteri i utrustningens batterifack för att erhålla den erforderliga spänningen.

Låt oss nu titta på begreppet ett elektriskt batteri.

 

Lär dig vad ett elektriskt batteri är Dölj information om elbatteri

Elektrisk ackumulator

Ett elektriskt batteri är en kemisk strömkälla, en återanvändbar EMF-källa, vars huvudspecificitet är omvändbarheten hos interna kemiska processer, vilket säkerställer dess upprepade cykliska användning (genom laddning-urladdning) för energilagring och autonom kraftförsörjning av olika elektriska apparater och utrustning, liksom för att tillhandahålla reservera energikällor inom medicin, tillverkning, transport och andra områden.

Det allra första batteriet skapades 1803 av Johann Wilhelm Ritter. Batteriet var en pelare av femtio kopparkirklar, mellan vilka en våt trasa låg. Efter att ha passerat en ström från en voltaisk kolonn genom den här enheten började den själva bete sig som en källa till el.

Principen för ett batteris funktion bygger på reversibiliteten hos en kemisk reaktion. Batteriets prestanda kan återställas genom laddning, det vill säga genom att leda en elektrisk ström i motsatt riktning till strömriktningen under urladdningen. Flera ackumulatorer kombinerade i en elektrisk krets utgör ett lagringsbatteri. När den kemiska energin tappas, spänningen och strömmen sjunker, slutar batteriet att fungera. Du kan ladda batteriet (batteriet) från vilken högspännings likströmskälla som helst med strömbegränsning.

Eftersom den här artikeln överväger litiumbatterier fortsätter vi att skriva om celler som innehåller litium.

 

Lär dig vad en litiumcell är Kollaps litiumcellinformation

Litiumcell

Litiumcellen är en enda, icke-laddningsbar elektrokemisk cell som använder litium eller dess föreningar som anod. Katoden och elektrolyten i en litiumcell kan vara av många typer, därför kombinerar termen "litiumcell" en grupp celler med samma anodmaterial.

Avviker från andra batterier under hög driftstid och höga kostnader. Beroende på vald storlek och kemiska material som används kan litiumbatteriet producera en spänning på 1,5 V (kompatibel med alkaliska celler) eller 3,0 V. Litiumbatterier används ofta i modern bärbar elektronisk teknik.

Litiummetallceller är elektrokemiska celler i vilka litiummetall eller litiumföreningar används som anod. Litiummetall innehåller också litiumlegerade batterier. Till skillnad från andra litiumbatterier, som har en utspänning på mer än 3V, har litiummetallbatterier halva spänningen. Dessutom kan de inte laddas. I dessa batterier separeras litiumanoden från järn-disulfidkatoden med ett elektrolyt mellanlager, denna sandwich är packad i ett förseglat fodral med mikroventiler för ventilation.

Denna teknik representerar en kompromiss som utvecklarna gjorde för att säkerställa att litiumkraftaggregat är kompatibla med teknik utformad för att använda alkaliska batterier och var avsedd att konkurrera med alkaliska batterier. Jämfört med dem väger litiummetall en tredjedel mindre, har en högre kapacitet och dessutom lagras de också längre. Även efter tio års lagring behåller de nästan hela laddningen.

Litiummetallceller har hittat applikationer i enheter som ställer höga krav på batterier under en lång livslängd, till exempel pacemakare och andra implanterbara medicinska apparater. Sådana enheter kan fungera autonomt i upp till 15 år.

Låt oss därefter prata i detalj om elektriska batterier och bara tänka på litiumjonbatterier.

 

Ta reda på vad ett litiumjonbatteri är Dölj information om litiumjonbatteri

Li-ion-batteri

Ett litiumjonbatteri är ett laddningsbart batteri där litium endast finns i jonform i en elektrolyt. Litiumpolymerceller ingår också i denna kategori.

Litiumjonbatteriet består av elektroder (katodmaterial på aluminiumfolie och anodmaterial på kopparfolie) separerade med en porös separator impregnerad med elektrolyt. Förpackningen med elektroder placeras i ett tätat hölje, katoderna och anoderna är anslutna till de nuvarande samlarterminalerna. Höljet är ibland utrustat med en säkerhetsventil som lindrar det inre trycket i händelse av nödsituationer eller brott mot driftsförhållandena.

För första gången visades den grundläggande möjligheten att skapa litiumbatterier baserade på förmågan hos titandisulfid eller molybdendisulfid att inkludera litiumjoner under batteriladdning och extrahera dem under laddning 1970 av Michael Stanley Whittingham. En betydande nackdel med sådana batterier var en låg spänning på 2,3 V och en hög brandrisk på grund av bildandet av dendriter av metalliskt litium, vilket stängde elektroderna. Senare J. Goodenough syntetiserade andra material för litiumbatterikatoden - litiumkobaltit LixCoO2 (1980), litiumferrofosfat LiFePO4 (1996). Fördelen med sådana batterier är en högre spänning - cirka 4 V. En modern version av ett litiumjonbatteri med en grafitanod och en litiumkobaltitkatod uppfanns 1991 av Akira Yoshino. Det första litiumjonbatteriet under hans patent släpptes av Sony Corporation 1991.

Litiumjonbatteriet är mycket utbrett i modern hushålls elektronisk utrustning och finner dess användning som en energikälla i elektriska fordon och energilagringssystem i energisystem. Det är den mest populära typen av batterier i enheter som mobiltelefoner, bärbara datorer, digitalkameror, videokameror och elfordon.

Li-ion-batterier skiljer sig åt i vilken typ av katodmaterial som används. En laddningsbärare i ett litiumjonbatteri är en positivt laddad litiumjon, som har förmågan att införlivas (interkaleras) i kristallgitteret av andra material (till exempel grafit, metalloxider och salter) med bildandet av en kemisk bindning, till exempel: i grafit med bildandet av LiC6, oxider (LiMnO2) och salter (LiMnRON) av metaller. Litiumjonbatterier används nästan alltid tillsammans med ett övervaknings- och kontrollsystem - BMS eller BMS (Battery Management System) - och en speciell laddnings- / urladdningsenhet.

 

Lär dig utformningen av Li-ion-batterier Dölj designinformation för litiumjonbatterier

Litiumjonbatteridesign

Strukturellt produceras Li-ion-batterier i cylindriska och prismatiska versioner. I cylindriska batterier är ett upprullningsförpackning med elektroder och en separator inrymt i ett stål- eller aluminiumhölje, till vilket en negativ elektrod är ansluten. Den positiva polen på batteriet förs ut genom en isolator till locket. Motsatta elektroder i litium- och litiumjonbatterier separeras med en porös polypropenseparator.

Prismatiska ackumulatorer produceras genom att stapla rektangulära plattor ovanpå varandra. Prismatiska batterier ger en tätare förpackning i ett batteri, men de är svårare än cylindriska att upprätthålla tryckkrafter på elektroderna. Vissa prismatiska ackumulatorer använder en rull-till-rulle-enhet i en elektrodpaket som är vriden till en elliptisk spiral. Detta gör att fördelarna med de två ovan beskrivna konstruktionsmodifieringarna kan kombineras.

Vissa konstruktionsåtgärder vidtas vanligen för att förhindra snabb uppvärmning och för att säkerställa säkerheten för Li-ion-batterier. Under batterilocket finns en anordning som reagerar på den positiva temperaturkoefficienten med en ökning av motståndet, och en annan som bryter den elektriska anslutningen mellan katoden och den positiva terminalen när gastrycket inuti batteriet stiger över den tillåtna gränsen. För att öka driften av Li-ion-batterier används externt elektroniskt skydd också nödvändigtvis i batteriet, vars syfte är att förhindra möjligheten för överladdning och överladdning av varje batteri, kortslutning och överdriven uppvärmning.

De flesta Li-ion-batterier tillverkas i prismatiska versioner, eftersom Li-ion-batteriernas huvudsakliga syfte är att säkerställa drift av mobiltelefoner och bärbara datorer. Som regel är designen av prismatiska batterier inte enhetlig och de flesta tillverkare av mobiltelefoner, bärbara datorer etc. tillåter inte användning av tredjepartsbatterier i enheter. 

Utformningen av Li-ion och andra litiumbatterier, liksom utformningen av alla primära strömkällor ("batterier") med en litiumanod, är absolut tätt. Kravet på absolut täthet bestäms både av avläsningen av läckage av flytande elektrolyt (vilket har en negativ inverkan på utrustningen) och avsmittningen av syre och vattenånga från miljön som kommer in i ackumulatorn. Syre och vattenånga reagerar med elektrod- och elektrolytmaterial och förstör batteriet fullständigt.

Tekniska operationer för produktion av elektroder och andra delar samt sammansättning av batterier utförs i speciella torra rum eller i förseglade lådor i en atmosfär av rent argon. Vid montering av batterier används komplexa moderna svetstekniker, komplexa konstruktioner av förseglade ledningar etc. Läggningen av de aktiva massorna av elektroderna är en kompromiss mellan önskan att uppnå batteriets maximala urladdningskapacitet och kravet att garantera säkerheten vid dess drift, vilket säkerställs i förhållandet C- / C + => 1,1 för att förhindra bildandet av metalliskt litium (och därmed möjligheten till antändning). 

Explosionsrisk

Första generationens litiumjonbatterier utsattes för explosiva effekter. Detta berodde på det faktum att i form av flera laddnings- / urladdningscykler uppstod rumsliga formationer kända som (dendriter) - komplexa kristallina formationer av en trädliknande förgreningsstruktur, vilket ledde till att elektroderna stängdes och, som ett resultat, eld eller explosion. Denna nackdel eliminerades genom att ersätta anodmaterialet med grafit. Liknande processer ägde rum på katoderna till litiumjonbatterier baserade på koboltoxid när driftsförhållandena överträddes (laddning).

Moderna litiumbatterier har tappat dessa nackdelar. Emellertid visar litiumbatterier då och då en tendens till explosiv spontan förbränning. Förbränningsintensiteten även från miniatyrbatterier är sådan att den kan leda till allvarliga konsekvenser. Flygbolag och internationella organisationer vidtar åtgärder för att begränsa transporten av litiumbatterier och enheter med dem på lufttransport.

Spontan förbränning av ett litiumbatteri är mycket svårt att släcka med traditionella medel. Vid processen med termisk acceleration av ett felaktigt eller skadat batteri frigörs inte bara den lagrade elektriska energin, utan också ett antal kemiska reaktioner som frigör ämnen för att upprätthålla förbränning, brännbara gaser från elektrolyten, och för icke-LiFePO4-elektroder frigörs syre. Ett utbränt batteri kan brännas utan luftåtkomst och medel för isolering från atmosfäriskt syre är olämpliga för att släcka det.

Dessutom reagerar litiummetall aktivt med vatten för att bilda en brännbar vätgas, varför släckning av litiumbatterier med vatten endast är effektivt för de typer av batterier där litiumelektrodens massa är liten. I allmänhet är släckning av ett bränt litiumbatteri ineffektivt. Syftet med släckning kan bara vara att sänka batteriets temperatur och förhindra flammans spridning.

Flygkrascher som Asiana Airlines 747 nära Sydkorea i juli 2011, UPS 747 i Dubai, UAE i september 2010 och UPS DC-8 i Philadelphia, Pennsylvania i februari 2006 var alla relaterade till litiumbatteribränder under flygningar. Vanligtvis orsakas dessa bränder av kortslutning av batterierna. Oskyddade celler kan orsaka kortslutning vid beröring och sedan spridas, vilket kan orsaka en kedjereaktion som kan frigöra enorma mängder energi.

Litiumbatterier kan också utsättas för "termisk språng". Detta innebär att om de interna kretsarna bryts kan en ökning av den inre temperaturen uppstå. Vid en viss temperatur börjar battericellerna avge heta gaser, vilket i sin tur ökar temperaturen i de närliggande cellerna. Detta kommer så småningom att leda till antändning.

Således utgör det stora antalet batterier en betydande säkerhetsrisk, vilket är särskilt akut vid transport med flyg. En relativt liten incident kan leda till en enorm okontrollerad brand.

FN-föreskrifter UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

Faroklass -9

Eftersom litiumbatterier är potentiellt extremt farliga klassificeras de tekniskt som faroklass 9 ”Diverse farliga varor” och måste hanteras, förvaras och transporteras på lämpligt sätt (enligt UN3480 och tilläggsregler).

På grund av utbredd användning och ökad risk har föreskrifter för transport av litiumbatterier reviderats. Risken med transport av litiumbatterier är potentialen för kortslutning, och som ett resultat fokuserar mycket av lagstiftningen på förpacknings- och fraktbestämmelser för att mildra de potentiellt katastrofala konsekvenserna av detta.

En översikt över dessa regler är följande:

  • Förpacknings- och leveransmetoder som säkerställer att batterier inte kommer i kontakt med varandra.
  • Förpackningsmetoder och transporter som utesluter kontakt med batteriet med en ledande eller metallyta.
  • Det är viktigt att kontrollera att alla batterier är ordentligt förpackade för att förhindra rörelse (inuti förpackningen) under transport, vilket kan orsaka lösa terminalhöljen eller oavsiktlig aktivering.

Frakten av litiumbatterier regleras effektivt av 4 FN-lagar, även om det finns många funktioner som kan påverka den exakta processen du behöver för att säkerställa säker transport (eller åtminstone minimera risken så mycket som möjligt).

  • UN 3090 - Litiummetallbatterier (levereras av sig själva)
  • UN 3480 - Li-ion-batterier (levereras av sig själva)
  • UN 3091 - Litiummetallbatterier i utrustning eller packade med utrustning
  • UN 3481 - Litiumjonbatterier i utrustning eller packade med utrustning.

Det finns också olika märkningskrav förpackningar som kommer att användas för att transportera litiumbatterier. Dessa krav skiljer sig huvudsakligen ut på följande fyra faktorer:

  • Finns batterier i den medföljande utrustningen (t.ex. en klocka, miniräknare eller bärbar dator)
  • Förpackad med utrustningen (till exempel ett elverktyg packat med ett extrabatteri)
  • Levereras i små mängder (som kan täckas i begränsade mängder - den lägsta av de fyra nivåerna för farligt gods)
  • Skicka i mycket små mängder som inte omfattas av bestämmelserna om farligt gods (t.ex. två batterier installerade i utrustning).
Visa ADR / RID-krav för transport av litiumbatterier på väg och järnväg Minimera krav på ADR / RID (väg- och järnvägstransporter)

Klass 9 förpackningsgrupp II-tunnel Kategori E ADR / RID 9-etiketter

Rätt leveransnamn Litium-ion-batterier, UN 3480

ADR: s särskilda bestämmelser 188, 230, 310, 636 och Packing Instructions P903, P903a och P903b gäller.

Skadade och defekta batterier: kontakta din nationella behöriga myndighet.

Om dina litiumjonbatterier transporteras med lastbil för transport i Europa, måste du se till att du uppfyller alla krav som anges i ADR 2017-manualen.

I själva verket är detta ett europeiskt avtal som reglerar transport av litiumbatterier på väg / land (och verkligen farligt gods).

Transport av litiumbatterier med järnväg kräver att du följer en annan uppsättning specifika bestämmelser om farligt gods. Dessa regler är detaljerade i guiden för transport av farligt gods med järnväg (RID).

Dessa regler, i kombination med ADR-riktlinjerna som används för vägtransporter, kräver faktiskt liknande förpackningar, processer och skydd.

För mer information besök UNECEs webbplats.

 

Visa IMO-krav för frakt av litiumbatterier till sjöss Minimera IMO (Sea Shipping) -kraven

Klassförpackningsgrupp II-etiketter IMO 9

Rätt leveransnamn Litium-ion-batterier, UN 3480

Kod IMDG: Särskilda bestämmelser 188, 230, 310 och Packningsinstruktion P903

EmS: FA, SI

Lagringskategori A

Skadade och defekta batterier: kontakta din nationella behöriga myndighet

Fraktar litiumbatterier till sjöss

Om du levererar litiumbatterier till sjöss måste du följa IMDG-koden för internationella sjöfart. Detta dokument uppdateras vartannat år, vilket innebär att ändring 38-16 i 2018 års utgåva är den nuvarande uppsättningen av regler.

För att bli bekant med reglerna i IMDG-koden måste du köpa en kopia av koden från Internationella sjöfartsorganisationen eller arbeta med en speditör som är bekant med dessa regler.

 

Visa IATA-DGR-krav för litiumbatteri Minimera IATA-DGR (Air Freight) -kraven

Klassförpackningsgrupp II ICAO-märken 9

Rätt leveransnamn Litium-ion-batterier, UN 3480

IATA: Särskilda bestämmelser A88, A99, A154, A164, Packningsinstruktion P965, P966, P967, P968, P969, P970

Skadade och defekta batterier / bortkastade batterier: Ej tillåtet för lufttransport.

Fraktar litiumbatterier med flyg

Att transportera litiumbatterier med flyg är det svåraste av alla former av transitering på grund av den ökade risken (dvs. olyckor orsakade av brand kan vara dödliga). Eftersom skadade batterier tidigare har identifierats som orsaken till flygolyckor är transport av skadade eller defekta batterier strängt förbjudet.

Vid transport av litiumjonbatterier med luft måste reglerna för farligt gods (DGR) följas. Dessa regler styrs av International Air Transport Association (IATA) och International Civil Aviation Organization (ICAO).

Att bekanta dig med Riktlinjer för IATA litiumbatteri Klicka här för att gå till den här resursen.

 

Betydelsen av UN3480 / UN3090-regler

Litiumbatteriföretag eller individ är ensamt och ensamt ansvarigt i händelse av olyckor orsakade av bristande efterlevnad.

Underlåtenhet att följa förpackningsriktlinjerna för litiumbatterier som uppfyller UN3480 kan ha allvarliga konsekvenser för ditt företag. Detta kan leda till betydande böter, fängelsetid för din organisations anställda och rykte om skador från en (potentiellt dödlig) olycka.

Om du behöver råd och hjälp angående fraktföremål som innehåller litiumbatterier, vänligen kontakta oss så hjälper vi dig att leverera dem snabbt och säkert.
Skicka förfrågan

 

Senator för Ryska federationen Grigory Karasin och specialrepresentant för Georgiens premiärminister för uppgörelsen av förbindelserna med Ryssland Zurab Abashidze diskuterade på fredag ​​i form av en videokonferens utsikterna för återställande av luftkommunikation mellan de två länderna.
00:58 28-11-2020 Mer detaljer ...
Den 3 december kommer Rysslands federala skatteverk för Ivanovo-regionen att hålla offentliga diskussioner i ett onlineformat
Den 3 december 2020 kl 10:30 kommer Rysslands federala skatteverk för Ivanovo-regionen att hålla offentliga diskussioner om resultaten av brottsbekämpningspraxis och riktlinjer för efterlevnad av obligatoriska krav i följande ämnen: 1. Förfarande och funktioner för inlämning av juridiska personer och enskilda personer ...
00:42 28-11-2020 Mer detaljer ...
BUCH.1С i slutet av veckan påminner traditionellt om de viktigaste nyheterna om de avgående arbetsdagarna.
00:15 28-11-2020 Mer detaljer ...
BUH.1С sammanställer regelbundet en kort översikt över nyheterna på online-biljettkontor för att hjälpa revisorer, chefer och entreprenörer att hålla sig ajour med de senaste utvecklingen inom CCT.
23:35 27-11-2020 Mer detaljer ...