锂电池运输法规讲义

锂电池运输法规 主讲人：周志强 日期：2015 03日期：2015-03 主要内容主要内容 1电池的基本概述1、电池的基本概述 2、研究锂电池的意义 3、锂电池的定义 4锂电池UN38 3的测试项目4、锂电池UN38.3的测试项目 5、 UN38.3检测数量 6、锂电池的运输包装、判定 7MSDS7、MSDS 8、IEC62133 电池的基本概述电池的基本概述 电池的定义 广义的电池（Battery）是一种将其它形式的能量直接转换为直流电的装置。电池按转换能 量方式分两大类类是物理电池如太阳能电池飞轮电池另类是化学电池即把化学量方式分两大类：一类是物理电池，如太阳能电池、飞轮电池；另一类是化学电池，即把化学 能转变为电能的装置，一般又称化学电池或化学电源。 电池的基本概述电池的基本概述 有关电池的分类有关电池的分类 依外形区分 圆柱形 钮扣形 方形 依使用循环次数区分依使用循环次数区分 一次电池：用完即丢，无法重复使用者，如：碳锌电池、碱性电池、水银电池、锂电池。 二次电池：可充电重复使用者，如：镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、 太阳能电池。 依原材料区分 铅酸电池、银锌电池、锂电池（钴酸锂 锰酸锂 三元材料磷酸铁锂）、燃料电池、镍氢、镍镉等 研究锂电池的意义研究锂电池的意义 锂电池由于重量轻、电压高、容量高、环保等优点广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电锂电池由于重量轻、电压高、容量高、环保等优点广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电 源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空 航天等多个领域，同时以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应 用用。 由于锂是一种特别容易发生化学反应的金属（化学性质非常活泼）， 易延伸和燃烧， 如果锂电池包 装和运输，如处理不当， 易燃烧和爆炸， 事故也时有发生。所以安全运输锂电池势在必行，国际上也不断 推行强制性的法规，对锂电池的运输进行全方位的管控（现行IATA-DGR和IMDG主要法规），锂电池通过 UN38.3测试（ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.1&Amend.1&Amend.2）是首要前提，运输包装也需要 满足要求，方可运输。满足要求，方可运输。 IATA-DGR：InternationalAirTransportAssociation-DangerousGoodRegulations国际航空运输协会 IMDG： International Martine Dangerous Good 国际海运协会IMDG： InternationalMartineDangerousGood国际海运协会 ST/SG/AC.10/11/Rev.5/Amend.1&Amend.1&Amend.2 联合国关于危险货物运输的建议书试验标准手册 锂电池的分类锂电池的分类 锂电池在DGR中锂电池的分类 金属锂电池：一般由锂金属或锂混合物充当样 锂离子电池：可充电一般用于消费电子行业也包含 金属锂电池：般由锂金属或锂混合物充当样 机的一次性电池（不可充电的），一般存在于 手表、计算机、相机、温度数据记录仪中 锂离子电池：可充电，一般用于消费电子行业，也包含 锂聚合物电池，也通常用于移动电话、手提电脑等 锂电池的定义锂电池的定义 有关联合国和标准手册针对电池和电池芯的技术定义有关联合国和标准手册针对电池和电池芯的技术定义 电池是指用电路连接在一起的两个或是多个电池芯，并安装有使用所必 需的装置 如：外壳、电极端子、标记和保护装置等 电能量以瓦特时表示，Wh 电能量=标称电压*额定电容量 Eg：笔记本电池在UN38.3中被划分为电池 单芯电池在UN38.3法规中定义为电池芯，它由一个正极和一个负 极组成且两个电极之间有电位差的单一的、封闭的电化学装置， 在进行UN38.3测试时按电池芯处理 Eg：手机锂电池在UN38.3中被划分电池芯 锂电池危险性识别 锂电池的分类-属于第9类杂项类危险品 锂电池危险性识别 锂电池的分类属于第9类杂项类危险品 按照不同的运输包装有不同的UN编号 锂 电池单独运输（PI968UN3090） 锂 电池单独运输（PI965UN3480） 锂金属电 与设备打包运输（PI969UN3091） 锂离子电 与设备打包运输（PI966UN3481） 电池 装在设备中（PI970UN3091） 电池 装在设备中（PI967UN3481） UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T1高空模拟试验 T2温度冲击 T3振动 T4(机械)冲击T4(机械)冲击 T5外短路试验 T6(重物)冲击/挤压T6(重物)冲击/挤压 T7充电 T8强制放电 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T1高空模拟试验T1高空模拟试验 该试验模拟空运时低气压环境。 试验方法：被试电池在压力为116kPa或更低温度为(205)的环境下 试验方法：被试电池在压力为116kPa或更低， 温度为(205)的环境下 至少放置6h。 要求：试验后被试电池应无变形无漏液无泄放无爆炸无着火及开 要求：试验后，被试电池应无变形、无漏液、无泄放、无爆炸、无着火及开 路电压不小于本项目测试前的开路电压 的90。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T2温度冲击T2温度冲击 该试验用来评估温度快速变化的条件下电池的整体密封性能。 试验方法：被试电池在(722)的温度下至少放置6h接着在( 402)的温试验方法：被试电池在(722)的温度下至少放置6h，接着在(-402)的温 度下至少放置6h，两个温度之间转换的最长时间为30min。温度冲击共进行10次 后被试电池应在环境温度为(205)试验条件下放置24h后，被试电池应在环境温度为(205)试验条件下放置24h。 要求：试验后，被试电池应、无变形、无漏液、无泄放、无爆炸、无着火及开 路电压不小于本项目测试前的开路电压的90。路电压不小于本项目测试前的开路电压的90。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T3振动 该试验模拟在运输情况下的振动。 试验方法：将被试电池固定在振动台上，15min内从7Hz 200Hz7Hz完成一次对数扫频正弦振动，3h内完成三维方向12次振 动动。 要求：试验后，被试电池应无变形、无漏液、无泄放、无爆炸、无着 路电本试前的路电的火及开路电压不小于本项目测试前的开路电压的90。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T4(机械)冲击T4(机械)冲击 该试验模拟运输过程中可能发生的碰撞和冲击。 试验方法：用能固定被试电池的所有表面都坚固的同定架将被试电池固定在试试验方法：用能固定被试电池的所有表面都坚固的同定架将被试电池固定在试 验机上。每个被试电池应经受下述条件的加速度、脉冲持续时间的冲击试验：半 正弦脉冲峰值加速度150gn脉冲持续时间6ms 振动次数每个安装方向进行3次正弦脉冲峰值加速度150gn脉冲持续时间6ms,振动次数每个安装方向进行3次， 总共18次 要求：试验后，被试电池应无变形、无漏液、无泄放、无爆炸、无着火及开路要求：试验后，被试电池应无变形、无漏液、无泄放、无爆炸、无着火及开路 电压不小于本项目测试前的开路电压90。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T5外短路试验 该试验模拟处理电池时可能发生的外短路情况。 试验方法：电池应在(552)的环境下达到温度平衡后，在相同的温度下经受 外电路总阻值小于0.1的短路，短路持续至电池外壳温度回落至(552)后， 持续1h以上，再观察被试电池6h以后才能结束本项试验。 要求：被试电池在短路试验中其外壳温度不应超过170。在试验后6h内，电 池无解体、无破裂、无起火。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T6撞击（撞击适用于直径大于等于18mm圆柱形电池）T6撞击（撞击适用于直径大于等于18mm圆柱形电池） 该试验模拟在运输过程中可能发生的受重物冲击或挤压等可能造成内部短路的情 形形。 试验方法： 将被试样品放置在平面上，将一个直径为15.8mm的圆棒交叉放置 在样品上一个重量为9 1kg的重物自(612 5)cm高处落于电池表面（挤压）在样品上，个重量为9.1kg的重物自(612.5)cm高处落于电池表面。（挤压） 将被试样品放在两个平面之间挤压，挤压力度逐渐加大，直到出现三种情况之一 要求：被试电池在(重物)冲击中其外壳温度不应超过170。在试验后6h内，电要求：被试电池在(重物)冲击中其外壳温度不应超过170。在试验后6h内，电 池无解体、无断裂、无着火。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T6挤压（挤压适用于棱柱形袋装硬币纽扣电池和直径小于18mm圆柱T6挤压（挤压适用于棱柱形、袋装、硬币、纽扣电池和直径小于18mm圆柱 形电池） 该试验模拟在运输过程中可能发生的受重物冲击或挤压等可能造成内部短路的情 形形。 试验方法：将电池或原件电池放在两个平面之间挤压，挤压力度逐渐加大，在 第一个接触点上的速度大约为1.5cm/s。挤压持续进行，直到出现以下三种情况 之一：（a）施加压力量达到13千牛0 78千牛；之：（a）施加压力量达到13千牛0.78千牛； （b）电池的电压下降至少100毫伏，或 （c）电池变形达原始厚度的50%或以上 每个试样电池或元件电池制作一次挤压试验，试样应继续观察6小时，试验之前每个试样电池或元件电池制作次挤压试验，试样应继续观察6小时，试验之前 使用之未做过其他试验的电池或元件电池进行 要求：被试电池在短路试验中其外壳温度不应超过170。在试验后6h内，电 池无解体、无破裂、无起火。池无解体、无破裂、无起火。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T7过充电 该试验评估可充电电池承受过度充电状况的能力。该试验评估可充电电池承受过度充电状况的能力。 方法：被试电池在两倍的制造商建议的最大连续充电电流的条件下进行充 电试验。 要求：如果电池在7天内无变形、无断裂、无着火现象出现，可再充电池 符合要求。 UN38 3检测项目主要试验方法和要求UN38.3检测项目主要试验方法和要求 T8强制放电 该试验评估原电池或可再充电电池单元在强制放电条件下的经受能力。 试验方法：被试电池在环境温度下与12V直流电电源串联在起始电流等于制造商 给定的最大放电电流的条件下强制放电 要求：在试验的7天之内，观察样品若无变形、无断裂、无着火 UN38 3检测数量UN38.3检测数量 第5版（修正1&修正2）试验样品总数第5版（修正1&修正2）试验样品总数 一次电池电芯40个电芯 一次小型电池20个电池+20个电芯次小型电池个电池个电芯 一次大型电池8个电池+20个电芯 二次电芯35个电芯 单电芯电池18个电池+25个电芯 二次小型电池16个电池+25个电芯 二次大型电池8个电池 25个电芯二次大型电池8个电池+25个电芯 大型电池：系指总重量超过 12千克的金属锂电池或锂离子电池。 小型电池系指总重量不超过 12 千克的金属锂电池或锂离子电池小型电池：系指总重量不超过 12千克的金属锂电池或锂离子电池。 大型电芯：系指总重量超过 500克的电芯 小型电芯：系指总重量不超过 500克的电芯 图形解释图形解释 1、电池是否有通过UN38.3，如果为通过，请供应商或是工厂重新设计电池；1、电池是否有通过UN38.3，如果为通过，请供应商或是工厂重新设计电池； 2、如果通过UN38.3，需要确定电池的运输包装方式，PI965、PI966、PI967； 3、PI965，首先看电芯或是电池的电能如果超过20Wh或100Wh，如果超过，直接按照危险品SectionIA运输 包装件的电池净重客货机都有限制如果瓦时在20Wh或100Wh以内包装需要满足定的要求就可以按照，包装件的电池净重客货机都有限制；如果瓦时在20Wh或100Wh以内，包装需要满足一定的要求就可以按照 非限制性的货物来运输，电能在2.7Wh内（包含2.7Wh），单个包装的电池净重不要超过2.5Kg，电能在2.7- 20Wh之间（包含20Wh，指电芯），每个包装件中只能装8pcs电池芯，电能在2.7-100Wh（包含100Wh， 指电池），每个包装件中只能装2pcs电池，如果以上三种情况的包装不符合这些要求，会直接被判为Setion IB的危险品出货，这个对包装件的电池净重是有限制的，55版本是针对电池的包装件的毛重有限制。 4、PI966和PI967，首先看电芯或是电池的电能如果超过20Wh或100Wh，如果超过，直接按照SetctionI危、和，首先看电芯或是电池的电能如果超过或，如果超过，直接按照危 险品运输，如果没有超过，按照SectionII的非限制性货物来运输，两者对包装件的电池净重客货机都有限制 ，否则是按照SectionI的危险品出货 5被判为Section II的非限制性货物包装件上都需要贴锂电池的操作标签被判为危险品的Section IB 和5、被判为SectionII的非限制性货物，包装件上都需要贴锂电池的操作标签，被判为危险品的SectionIB和 SectionIA以及SectionI都需要在包装件上粘贴锂电池的危险品标签， SectionIB的危险品在包装件上还需要 粘贴锂电池的操作标签 PI965锂离子锂聚合物电池单独运输PI965锂离子，锂聚合物电池单独运输 分类适用于判别1.2米跌落 Section A 电芯超过20Wh, 电池超过100Wh 第9类危险品NO Section B电芯不超过20Wh,电池 不超过100Wh，且数量 超过表965 第9类危险品YES Section 电芯不超过20Wh 电池非限制性货物YESSection 电芯不超过20Wh,电池 不超过100Wh，且数量 不超过表965 非限制性货物YES 电芯或电池2.7Wh2.7Wh电芯20Wh2.7Wh电池100Wh 最大数量/包装件无限制8电芯2电池最大数量/包装件无限制电芯电池 最大净重/包装件2.5KgN/AN/A PI966锂离子锂聚合物电池与设备打包运输PI966锂离子，锂聚合物电池与设备打包运输 分类适用于判别1.2米跌落 Section 电芯超过20Wh, 电池超过100Wh 第9类危险品NO 电池超过100Wh Section 电芯不超过20Wh,电池 不超过100Wh 非限制性货物YES PI967锂离子锂聚合物电池装在设备中运输PI967锂离子，锂聚合物电池装在设备中运输 分类适用于判别1.2米跌落 Section 电芯超过20Wh, 电池超过100Wh 第9类危险品NO 电池超过100Wh Section 电芯不超过20Wh,电池 不超过100Wh 非限制性货物NO 图形解释图形解释 1、电池是否有通过UN38.3，如果为通过，请供应商或是工厂重新设计电池； 2、如果通过UN38.3，需要确定电池的运输包装方式，PI968、PI969、PI970； 3、PI968，首先看电芯或是电池的锂含量如果超过1g或2g，如果超过，直接按照危险品SectionIA运输，包 装件的电池净重客货机都有限制；如果锂含量在1g或2g以内，包装需要满足一定的要求就可以按照SectionIIgg 非限制性的货物来运输，锂含量在0.3g内（包含0.3g），单个包装的电池净重不要超过2.5Kg，电能在0.3-1g 之间（包含0.3g，指电芯），每个包装件中只能装8pcs电池芯，电能在0.3-2g（包含2g，指电池），每个包 装件中只能装2pcs电池如果以上三种情况的包装不符合这些要求会直接被判为Setion IB的危险品出货装件中只能装2pcs电池，如果以上三种情况的包装不符合这些要求，会直接被判为SetionIB的危险品出货， 这个对包装件的电池净重是有限制的，55版本是针对电池包装件的毛重有限制。注：自2015年1月1日起，锂 金属电池单独运输只能走货机，不能走客机，且包装件上需要粘贴仅限货机标签。 4、PI969和PI970，首先看电芯或是电池的电能如果超过1g或2g，如果超过，直接按照SetctionI危险品运 输，如果没有超过，按照SectionII的非限制性货物来运输，两者对包装件的电池净重客货机都有限制，否则 是按照SectionI的危险品出货 5、被判为SectionII的非限制性货物，包装件上都需要贴锂电池的操作标签，被判为危险品的SectionIB和 SectionIA以及SectionI都需要在包装件上粘贴锂电池的危险品标签， SectionIB的危险品在包装件上还需 要粘贴锂电池的操作标签要粘贴锂电池的操作标签。 PI968锂金属锂合金电池单独运输PI968锂金属，锂合金电池单独运输 分类适用于判别1.2米跌落 Section A电芯锂含量超过1g,电池 超过2g 第9类危险品NO Section B电芯锂含量不超过1g 电第9类危险品YESSection B电芯锂含量不超过1g,电 池不超过2g，且数量超 过表968 第9类危险品YES Section 电芯锂含量不超过1g,电非限制性货物YES 池不超过2g，且数量不 超过表968 电芯或电池0.3g0.3g电芯1g0.3g电池2g 最大数量/包装件无限制8电芯2电池最大数量/包装件无限制8电芯2电池 最大净重/包装件2.5KgN/AN/A PI969锂金属锂合金电池与设备打包运输PI969锂金属，锂合金电池与设备打包运输 分类适用于判别1 2米跌落分类适用于判别1.2米跌落 Section A电芯锂含量超过1g,电池 超过2g 第9类危险品NO Section 电芯锂含量不超过1g,电 池不超过2g 非限制性货物YES PI970锂金属锂合金电池与设备打包运输PI970锂金属，锂合金电池与设备打包运输 分类适用于判别1 2米跌落分类适用于判别1.2米跌落 Section 电芯锂含量超过1g,电池 超过2g 第9类危险品NO Section 电芯锂含量不超过1g,电 池不超过2g 非限制性货物NO 如何正确的包装锂电池如何正确的包装锂电池 电池电池动力备运输时主的险之就电磁极接触其他电池金物或者其电池和电池动力设备运输时，最主要的风险之一就是电磁两极接触其他电池、金属物或者其 它导电而引起的电池短路。因此，必须将包装好的电池芯和电池使用适当的方式隔开，以防止发 生短路和电极破损，此外电池盒电池芯还必须包装在坚固的外包装内，或者安装在设备中，符合 规定的包装样例如下： 包装实例包装实例 PI965 PI968电池运输包装 电池标贴电池标贴 包装实例包装实例 PI966 PI969电池运输包装 包装实例包装实例 PI967 PI970电池运输包装 包装件上可能需要体现的标签包装件上可能需要体现的标签 仅货机标签 用于填写“锂金属电池 ”或“锂离子电池” 危险品标签，危标形状及尺 寸：正方型边长不小于 仅限货机标签 用于填写联系方式 250mm x 250mm, 內缘线应标 识符号呈相同颜色，平行于危标 边缘并保留12.5mm距离 MSDSMSDS MSDS物质安全数据表的简称是份危险物质的详细的安全数据说MSDS，物质安全数据表的简称，是一份危险物质的详细的安全数据说 明书，主要内容包括危险物质的理化参数，危险特性，毒性参数，接触限制 健康和环境危害安全运输贮存和使用注意事项泄漏应急处置急救，健康和环境危害，安全运输、贮存和使用注意事项，泄漏应急处置，急救 措施以及有关的法律法规等方面的信息 。 锂电池的MSDS报告大多数都是客户走香港的时候需要锂电池的国内锂电池的MSDS报告大多数都是客户走香港的时候需要，锂电池的国内 运输大部分要求的是货运报告（空运和海运），前提都是客户的电池必须通 过UN38 3测试（有资质的检测机构）过UN38.3测试（有资质的检测机构） IEC 62133