锂电池组运输的国际规则;随着大功率用电设备的发展,尤其是近年来电动汽车的兴起,锂离子电池组得到了迅速发展。随着能量密度的提高,电池运输安全备受关注。作为危险品,《联合国推荐的危险货物运输示范条例》(以下简称《示范条例》)对锂电池的国际运输做出了明确的规定。由于其特点,大锂电池的运输方式有所不同。
从锂电池通用规则出发,结合2016年版第十八次修订的《示范规则》的规定,笔者对散装锂电池国际运输的特点进行了解读。
1.锂电池国际运输
作为危险品,锂离子电池和锂电池组在《示范法规》中分别被归类为联合国编号4、UN3090、UN3091、UN3480和UN3481,这些电池被明确归类为危险品,必须按II类运输根据特别条款188和230的规定,电池必须通过支持《联合国危险货物运输建议书-测试和标准手册》(以下简称《标准手册》)的《规章范本》和《标准手册》装运前的“测试”。最新版本为第5版,修订版1和修订版2)第38.3章(以下简称UN38.3)相关测试要求。《规章范本》中的特别规定310376和377分别规定了电池的运输要求样品、损坏或丢失的电池或电池组以及召回的电池或电池组。
情况特殊,可能不适合进行UN38.3测试,但相应的包装要求必须满足第4.1章第4部分“法规范本”的要求。2.大型电池和大型电池组的《测试和标准手册》packs将单组电池定义为一个电化学单元(由正极和负极组成),外部显示采用双极电位差;电池组由两个或多个电池连接在一起并配备必要的大型电池和大型电池的定义是电池总质量大于500克且总质量大于12公斤的电池组。
由于大型电池或电池组质量较大,成本较高,与小型电池相比的差异主要体现在UN38.3中。测试时,所需的样品数量和测试条件也有所不同。在样品数量方面锂离子电池组UN38。在3次测试中,大电池组的数量是小电池组的一半。
2.用于电池组件
《测试和标准手册》中对于电池组并没有明确的定义,但被描述为UN38 3.3:电池组就是它的电池。在实际测试中,大部分所谓的大型电池(能量从几千瓦时到几十千瓦时,甚至更大),如电动汽车动力电池、大型储能电池等储能装置,能量较大,需要生产工艺。出于安全考虑,往往不是直接由单体电池组成,而是先将电芯组成电池模组,然后通过电池模组进行串并联连接,形成最终产品。这种由电池模组组成的电池组称为锂电池组。一般来说,电池组通常要大得多在能量、体积和质量方面均优于大型电池组。对于此功能,测试和标准手册规定了特殊的测试要求。
对于电池正极上的锂金属电池组在充满电时的总质量不超过500 g,或者其能量不超过6 200 Wh的锂离子电池,这些电池组的前提是电池Pack通过联合国38.3测试,只需对一组电池组件进行T3、T4、T5测试,
锂离子电池组也需进行T7测试。此外,锂离子电池组在测试前需要进行至少25个循环的预处理。当该参数大于电池组的极限(500克,6 200 Wh),只要电池组的成分通过UN38.3.测试,就有可靠的监控系统,防止
电池组之间短路、电池组过充、电池组过热、电池组过放等,使电池组无需测试UN38.3英寸。
3.含有锂离子电池组的设备
随着相关设备的发展,设备锂离子电池组的容量不断增大。在性能测试中,设备电池和单体电池相同(但单体电池UN3090和UN3480的UN编号不同,设备电池UN3091和UN3480的UN编号不同)。UN3481),特别条款《示范法规》230规定,测试UN38 3锂电池时,仅适用于装载电池或电池组。
随着应急供电和储能需求的出现,出现了各种锂储能电源,一些公司在测试时将其作为锂电池来运行设备。虽然此类设备在型式规则和手册中没有明确定义测试和标准,在《测试和标准手册》38.3.2.3中,在定义电池组时,标注了“主要功能是为另一台设备提供电力,通常称为“电池”,“电池模块”或“电池组”,在型式法规和本手册中均被视为电池组。由此可见,储能电源的当前状态,尽管它可能具有照明、报警等辅助功能
功能,但其主要功能仍然是提供能量,仍应作为电池或电池组而不是设备电池用于相关操作。
此外,设备电池的包装要求,如使用坚固的外容器和适当材料的包装、容器容量和预期用途以及相应足够强度的设计,以及设备在运输过程中防止意外激活的能力,不需要使用II类包装。当大型设备足够坚固以容纳电池芯或电池组时,设备本身可以获得与未包装或在托盘上运输时相同级别的保护。
4.汽车/电动自行车锂离子电池组
车用锂离子电池组属于锂电池专用设备,因此《示范法规》规定了特殊条目,UN3171电池驱动的车辆或电池驱动的设备,360要求的特殊规定,配套锂金属电池或锂离子电池——动力车辆应按照UN3171交付;但是,UN3171中的电气设备不含锂。
特别条款240规定,锂电池电动设备应使用UN3091和UN3481交付。为了区分车辆和设备,示范法规提供了以下定义:指自行式车辆,用于运载多于一辆的车辆车辆,或用于运载货物的车辆。此类车辆的示例有电动汽车、摩托车、踏板车、三轮或四轮车辆或摩托车、电动自行车、轮椅、船和飞机;设备的示例有割草机、清洁机和模型船。
另外,对于锂电池混合动力汽车,特别规定240规定UN3166应作为燃料电池、可燃气体动力汽车(或燃料电池、可燃液体动力汽车)运输。
由于这里的车辆对锂电池进行了充分的保护,如果不提供车辆电池,则必须经过UN38.3测试,并且不需要特殊包装。虽然型号规格没有规定该类型电池的测试,但对于出于安全考虑,在可能的情况下仍建议进行相关安全测试。