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細說鋰電池安全的“來龍去脈”时间：2022-10-24 作者：長和運一站式物流-Danny【原创】 細說鋰電池安全的“來龍去脈” 鋰電池類型介紹 鋰電池主要有3種類型，包括鋰金屬電池、鋰離子電池、同時含有鋰金屬原電芯和鋰離子電芯的電池。鋰金屬電池是指利用金屬鋰作為負極的電池，與其相搭配的正極材料可以是氧氣、單質硫、金屬氧化物等物質。我們平常說的鋰電池一般指的是鋰離子電池，準確地說是“二次鋰離子電池”，主要材料包含了正極、負極、電解液和隔膜。 鋰離子電池結構示意圖 主要組成部分解讀 鋰電池 正極 正極采用嵌鋰的過渡金屬的氧化物，目前主要是鈷酸鋰、鎳酸鋰（多用作三元材料）、錳酸鋰和磷酸鐵鋰（多用作動力電池）。 鋰電池 負極 負極目前主要是碳基材料，多為人工石墨或天然石墨。 鋰電池 隔膜 隔膜是電解質的載體，一般是聚乙烯或聚丙烯的單層微孔膜，或者二者的復合多層微孔膜。隔膜性能決定了電池的內阻和界面結構，進而決定了電池容量、充放電電流密度和循環(huán)性能等關鍵特性。隔膜要有良好的電子絕緣性和隔離性，同時有一定的孔徑，能保證鋰離子的良好穿透性。 鋰電池 電解液 電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。 左右滑動查看更多 鋰電池工作原理 鋰離子電池根據(jù)所謂“搖椅理論”工作運行，充放電時，鋰離子像搖椅一樣在電池正負極中搖來搖去，往返進出，因此鋰離子電池也被稱為“搖椅電池”。 鈷酸鋰電池工作原理示意圖 以鈷酸鋰電池為例，正極為鈷酸鋰（LiCoO2），負極為石墨碳（C6），充電時鋰離子（Li+）從正極脫嵌，經隔膜到負極后嵌入碳分子中；放電時反之。 鋰電池安全性 鋰離子電池是高能量、長壽命的移動能源，但有一定安全隱患。鋰離子電池性能取決于材料、設計和工藝控制，其安全性是一個綜合性問題，要從電池材料體系、結構設計和工藝控制等方面著手解決。 影響鋰電池安全性主要有以下因素 一是內部因素。主要是內部短路，比如正負極片上微粉或凸點刺穿隔膜，引起內部短路；或是粘結劑不合格，產生掉粉，形成毛刺造成隔膜穿刺，導致內部短路。 二是外部因素。過充是造成鋰電池爆炸的主要原因，此外外部短路、溫度過高、受到外力沖擊或擠壓等也可能導致爆炸。 三是電池芯的內部結構。這是電池品質關鍵所在，也是電池安全的最后防線，優(yōu)質的隔膜紙能夠隔開正負極防止過度充電，由于其孔徑更小，因此也不易被刺破。運行有效的限壓閥也能在電池過熱時及時釋放壓力，避免壓力過大引起爆炸。 國內外產品標準及指令要求 隨著鋰電池造成的安全事故頻發(fā)，人們對鋰電池的安全隱患都有了深刻認識，各國陸續(xù)制定完善相關標準或準入指令，監(jiān)管鋰電池質量。 鋰電池包裝要求 鋰電池屬第9類雜項危險貨物（雜項危險物質和物品，包括危害環(huán)境物質），聯(lián)合國編號涉及UN3090、UN3091、UN3480和UN3481等。鋰電池運輸時包裝有3種方式：單獨運輸、與設備包裝在一起運輸以及安裝在設備中運輸。 符合以下指標的鋰電池應按照危險貨物進行申報，并按照對應的包裝導則進行運輸 1.鋰金屬電池或鋰合金電池，鋰含量大于1克，對于鋰金屬或鋰合金電池組，合計鋰含量大于2克。 2.鋰離子電池，瓦時額定值超過20Wh，對于鋰離子電池組，瓦時額定值超過100Wh。 相關危險貨物包裝單證 使用危險貨物包裝的鋰電池，出口前應當向屬地海關申請出口危險貨物包裝性能檢驗和使用鑒定，取得《出入境貨物包裝性能檢驗結果單》《出境危險貨物運輸包裝使用鑒定結果單》。使用未經鑒定或者經鑒定不合格的包裝容器的危險貨物，不準出口。 相關國際危險貨物規(guī)則 在出口時應滿足聯(lián)合國《聯(lián)合國關于危險貨物運輸建議書 規(guī)章范本》（TDG）、國際海事組織《國際海運危險貨物規(guī)則》（IMDG）、《國際鐵路運輸危險貨物規(guī)則》（RID）、《國際公路運輸危險貨物協(xié)定》（ADR）、《國際民用航空組織危險品規(guī)則》（IATA-DGR）、聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本試驗和標準手冊》等有關國際危規(guī)的要求。 根據(jù)上述規(guī)定鋰電池 主要有以下包裝運輸要求 一是包裝上需要張貼規(guī)定的鋰電池標簽和標記，電池外殼需要標注Wh數(shù)值。如果采用危險貨物包裝，外包裝上的聯(lián)合國UN包裝標記、批次及危險貨物標志、標記、標牌等信息應印刷清晰、粘貼牢固、拼寫正確。 二是電池的電極不應承受其它電池疊加產生的壓力。 三是木箱、纖維板箱用釘緊固時應釘實壓緊，箱體保持完好，釘尖要盤倒，釘尖、釘帽不得突出；瓦楞紙箱應完好無損，封口應平整牢固。用打包帶做二次加固，應緊箍箱體。 四是各電池或電池組間、堆疊電池的上下層間，應有不導電材料分隔，防止與同一包裝件內可能導致短路的導電材料接觸。 五是除非安裝在設備中，包裝件須能承受任何取向的1.2m的跌落試驗，而不損壞包裝件內的電池，也沒有改變其中電池的位置導致電池之間互相接觸，沒有電池自包裝件中漏出。 六是鋰電池芯或鋰電池完全封裝于內包裝后再放入外包裝，其完整包裝件必須滿足II類包裝要求；或完全封裝于內包裝中，然后與設備一起放入滿足II類包裝要求的外包裝（II類包裝要求詳見《SN/T 0370.1-2021出口危險貨物包裝檢驗規(guī)程 第1部分：總則》）。 七是對于鋰電池安裝在其中的產品應當采取措施防止短路或意外啟動，產品應有效固定以免因電池移動而導致短路。 八是國際規(guī)章中對鋰電池或鋰電池組包裝的特殊規(guī)定。 空運新規(guī)解讀 經過修訂的《國際民用航空組織危險品規(guī)則》第63版中有關單獨運輸鋰電池的規(guī)定，自2022年4月1日正式實施。新規(guī)要求所有的空運鋰電池包裝上必須同時標出僅限貨機標簽和鋰電池專用9類危險貨物標簽。 對于瓦時額定值不超過20Wh的鋰電池芯或瓦時額定值不超過100Wh的鋰電池組，包裝上還需額外標出鋰電池標記。按舊規(guī)定粘貼僅限貨機標簽和鋰電池標記的包裝件將無法繼續(xù)運輸，且標簽和標記必須符合國際航空運輸協(xié)會規(guī)定的尺寸要求。這一變化不適用于包含在設備中或與設備一起包裝的航空運輸，上述公路、鐵路、海運的相關運輸法規(guī)沒有發(fā)生變化。 新規(guī)推行后，小包裝的鋰電池將不得不改用較大尺寸的包裝，以便粘貼符合新規(guī)要求的標簽和標記，這將給鋰電池出口企業(yè)增加更多的包裝成本和運費，給我國鋰電池出口帶來一定負面影響。 Error 錯誤 包裝示例 正確 標簽、標記 海關小Tips 保障鋰電池的性能安全，海關建議從以下方面入手： 1.盡量使用正規(guī)廠家的優(yōu)質鋰電池，嚴格按照使用說明，避免過充、大電流放電和極端溫度下使用。 2.出口電池生產企業(yè)應關注國外鋰電池的相關通報，引以為戒，提高產品質量、法律意識。 3.出口企業(yè)應加強對IEC62133-2標準《便攜式密封二次鋰電池和由其制成的便攜式電池安全要求》的研究力度，在電芯設計流程時充分考慮耐持續(xù)充電能力，從源頭消除安全隱患。 4.出口企業(yè)應關注IEC/EN61960標準《便攜設備用二次鋰電池和鋰電池組》（關注容量要求）和歐盟電池容量標簽法令的相關要求，嚴格按照標準要求組織生產和加貼標識。 5.跟蹤研究相關法規(guī)標準及指令的最新進展，及時對生產工藝和運輸包裝進行優(yōu)化調整。 上一篇進口貨物海關清關策略下一篇如何辦理報關注冊登記證？ |
長和運雙清專線/DDP/DDU
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