Transport de bateries de liti per mar, aire i terra

3481 de les Nacions Unides

Actualment utilitzat en vehicles elèctrics, bicicletes electròniques, eines elèctriques, telèfons mòbils i una gran varietat d’electrònica de consum, les bateries de liti ofereixen una excel·lent combinació de rendiment, lleugeresa, eficiència i preu.

Moltes persones creuen que les bateries de liti són segures per enviar-les, però malauradament s’equivoquen. No només podeu posar-los en un requadre i enviar-los, ja que hi ha diverses lleis i regulacions internacionals que asseguren la seguretat dels que els transporten.

Si bé l’enviament de bateries noves com a part d’un producte és relativament segur (tot i que està subjecte a normes estrictes), el risc de tornar les bateries danyades o usades per a la reparació, el reciclatge o l’eliminació és important.

Amb el creixement continuat del mercat de productes que utilitzen bateries de liti com a font d’energia, augmenta el risc associat al seu transport (s’espera que les vendes de vehicles elèctrics creixin durant la propera dècada i més enllà), aquest augment del risc ha obligat els reguladors a actuar i han desenvolupat una sèrie de normes per regular el transport. i embalatge de bateries.

Per entendre com transportar i què empaquetar les bateries d’ions de liti durant el transport, cal que es refereixi a la normativa de l’ONU (en particular, UN3480, UN 3481 i UN3090, UN3091), així com a les normes establertes per diverses autoritats de transport (inclosa la IATA - Internacional associació de transport aeri).

Per transportar bateries, necessitareu documents com ara SDS (MSDS), Informe de resum de la prova, informació sobre la transferència de bateries.

Però primer, perquè puguem comprendre de què es tracta, esbrinem de què consisteixen aquestes bateries de liti, per què s’utilitzen arreu i d’on provenen?

Si tot això no us interessa, doncs podeu accedir a la informació sobre les normes de l’ONU.

Mostra informació que és la bateria Contraure informació què és una bateria

Bateria

Una bateria és dos o més elements elèctrics connectats en paral·lel o en sèrie. Els elements elèctrics es connecten per tal d’obtenir una tensió més elevada eliminada de la bateria (amb connexió en sèrie), o un corrent o una capacitat més elevades (amb una connexió paral·lela). Normalment, aquest terme significa una combinació de fonts electroquímiques de corrent elèctric, cèl·lules galvàniques i bateries elèctriques.

Es considera que el progenitor de la bateria és un pilar voltaic, inventat per Alessandro Volta el 1800, format per cèl·lules galvaniques de coure-zinc connectades en sèrie.

Normalment, una bateria no sol anomenar-se de forma correcta cèl·lules galvaniques (per exemple, tipus AA o AAA), que normalment es connecten a una bateria als compartiments de la bateria dels equips per obtenir el voltatge requerit.

A continuació, repassem el concepte de bateria elèctrica.

 

Obteniu més informació sobre què és una bateria elèctrica Tanca la informació sobre la bateria elèctrica

Acumulador elèctric

Una bateria elèctrica és una font de corrent química, una font EMF reutilitzable, la principal especificitat de la qual és la reversibilitat dels processos químics interns, que assegura el seu ús repetit cíclic (mitjançant descàrrega de càrrega) per a l’emmagatzematge d’energia i l’alimentació autònoma d’energia de diversos aparells i equips elèctrics, així com per proporcionar proveïments. reservar fonts d’energia en medicina, fabricació, transport i altres àrees.

La primera bateria va ser creada el 1803 per Johann Wilhelm Ritter. La seva bateria era una columna de cinquanta cercles de coure, entre els quals hi havia un drap humit. Després de passar un corrent des d'una columna voltaica per aquest dispositiu, va començar a comportar-se com a font d'electricitat.

El principi de funcionament d’una bateria es basa en la reversibilitat d’una reacció química. El rendiment de la bateria es pot restaurar carregant-se, és a dir, passant un corrent elèctric en la direcció oposada a la direcció del corrent durant la descàrrega. Diversos acumuladors combinats en un circuit elèctric constitueixen una bateria d'emmagatzematge. A mesura que l’energia química s’esgota, cau el voltatge i el corrent, la bateria deixa de funcionar. Podeu carregar la bateria (bateria) des de qualsevol font de corrent continu d’alta tensió amb limitació de corrent.

Com que aquest article considera les bateries de liti, continuarem escrivint sobre les cèl·lules que contenen liti.

 

Obteniu informació sobre què és una cèl·lula de liti Informació sobre cèl·lules de liti

Cèl·lula de liti

La cèl·lula de liti és una sola cèl·lula electroquímica no recarregable que utilitza liti o els seus compostos com a ànode. El càtode i l'electròlit d'una cèl·lula de liti poden ser de molts tipus, per tant el terme "cèl·lula de liti" combina un grup de cèl·lules amb el mateix material d'ànode.

Difereix d'altres bateries en temps de funcionament elevat i cost elevat. Segons la mida seleccionada i els materials químics utilitzats, la bateria de liti pot produir un voltatge de 1,5 V (compatible amb cèl·lules alcalines) o 3,0 V. Les bateries de liti s’utilitzen àmpliament en la tecnologia electrònica portàtil moderna.

Les cèl·lules metàl·liques de liti són cèl·lules electroquímiques en què s’utilitzen compostos de liti metall o liti com a ànode. El metall de liti també conté bateries d’aliatge de liti. A diferència d'altres bateries de liti, que tenen una tensió de sortida superior a 3V, les bateries de liti metàl·lic tenen la meitat de la tensió. A més, no es poden recarregar. En aquestes bateries, l’ànode de liti està separat del càtode disulfur de ferro per una capa intermèdia d’electròlits, aquest sandvitx s’embala en una caixa segellada amb micro vàlvules per a la ventilació.

Aquesta tecnologia representa el compromís que els desenvolupadors van fer per assegurar que les fonts d’alimentació de liti són compatibles amb la tecnologia dissenyada per utilitzar bateries alcalines i va ser destinada a competir amb bateries alcalines. En comparació amb ells, el metall de liti pesa un terç menys, tenen una capacitat més elevada i, a més, també s’emmagatzemen més temps. Fins i tot després de deu anys d’emmagatzematge, conserven gairebé tota la seva càrrega.

Les cèl·lules de metall de liti han trobat aplicacions en dispositius que exigeixen elevades exigències a les bateries durant una llarga vida útil, com ara marcapassos i altres dispositius mèdics implantables. Aquests dispositius poden funcionar de forma autònoma fins a 15 anys.

A continuació, parlem en detall sobre les bateries elèctriques i considerem només les bateries d’ions de liti.

 

Esbrineu què és una bateria d’ió de liti Informació sobre la bateria d'ió de liti

Bateria de ions Li

Una bateria d’ions de liti és una bateria recarregable en què el liti només està present en forma iònica en un electròlit. En aquesta categoria també s'inclouen cèl·lules de polímer de liti.

La bateria d’ió de liti consta d’elèctrodes (material de càtode de paper d’alumini i material d’anode sobre làmina de coure) separats per un separador porós impregnat d’electròlit. El paquet d'elèctrodes es col·loca en una caixa segellada, els càtodes i els ànodes es connecten als terminals del col·lector actuals. La carcassa a vegades està equipada amb una vàlvula de seguretat que alleuja la pressió interna en cas d’emergència o una violació de les condicions de funcionament.

Per primera vegada, Michael Stanley Whittingham va mostrar el 1970 la principal possibilitat de crear bateries de liti basades en la capacitat del disulfur de titani o del disulfur de molibdè per incloure ions de liti durant la descàrrega de la bateria i extreure'ls durant la càrrega. Un inconvenient significatiu d’aquestes bateries era un baix voltatge de 2,3 V i un alt risc d’incendi a causa de la formació de dendrites de liti metàl·lic que tanquen els elèctrodes. Més tard J. Goodenough va sintetitzar altres materials per al càtode de la bateria de liti: cobaltita de liti LixCoO2 (1980), ferrofosfat de liti LiFePO4 (1996). L’avantatge d’aquestes bateries és un voltatge més elevat, aproximadament 4 V. Una versió moderna d’una bateria de ions de liti amb un ànode de grafit i un càtode de cobaltita de liti va ser inventada el 1991 per Akira Yoshino. Sony Corporation va llançar la primera bateria de ions de liti sota la seva patent el 1991.

La bateria d’ió de liti està molt estesa en els equips electrònics moderns de la llar i troba la seva aplicació com a font d’energia en vehicles elèctrics i sistemes d’emmagatzematge d’energia en sistemes d’energia. És el tipus de bateria més popular en dispositius com telèfons mòbils, ordinadors portàtils, càmeres digitals, càmeres de vídeo i vehicles elèctrics.

Les bateries d’ions Li difereixen pel tipus de material de càtode utilitzat. Un portador de càrrega en una bateria de ions de liti és un ió de liti amb càrrega positiva que té la capacitat d’incorporar-se (intercalat) a la xarxa cristal·lina d’altres materials (per exemple, grafit, òxids metàl·lics i sals) amb la formació d’un enllaç químic, per exemple: en grafit amb la formació de LiC6, òxids (LiMnO2) i sals (LiMnRON) dels metalls. Les bateries de ions de liti quasi sempre s’utilitzen en combinació amb un sistema de control i control (BMS o BMS (Battery Management System)) i un dispositiu especial de càrrega / descàrrega.

 

Obteniu informació sobre el disseny de les bateries de ions Li Informació de disseny de col·lapse per a bateries d'ions de liti

Disseny de bateries d’ió de liti

Estructuralment, les bateries d’ió Li són produïdes en versions cilíndriques i prismàtiques. En les bateries cilíndriques, un paquet enrotllable d’elèctrodes i un separador s’allotgen en una carcassa d’acer o alumini, a la qual es connecta un elèctrode negatiu. El pol positiu de la bateria s’obté a través d’un aïllant fins a la coberta. Els elèctrodes oposats de les bateries de liti i ió-liti estan separats per un separador porós de polipropilè.

Els acumuladors prismàtics es produeixen apilant plaques rectangulars les unes sobre les altres. Les bateries prismàtiques proporcionen un embalatge més estret en una bateria, però són més difícils que les cilíndriques per mantenir forces de compressió als elèctrodes. Alguns acumuladors prismàtics utilitzen un conjunt roll-to-roll d’un paquet d’elèctrodes que es retorça en una espiral el·líptica. Això permet combinar els avantatges de les dues modificacions de disseny descrites anteriorment.

Normalment es prenen algunes mesures de disseny per evitar un escalfament ràpid i per garantir la seguretat de les bateries d’ió-Li. Sota la coberta de la bateria hi ha un dispositiu que reacciona al coeficient de temperatura positiu amb un augment de la resistència i un altre que trenca la connexió elèctrica entre el càtode i el terminal positiu quan la pressió dels gasos dins de la bateria s’eleva per sobre del límit admès. Per augmentar la seguretat de funcionament de les bateries de ions Li, també s’utilitza necessàriament una protecció electrònica externa a la bateria, la finalitat de la qual és evitar la possibilitat de sobrecàrregues i sobrecàrregues de cada bateria, de curtcircuit i d’escalfament excessiu.

La majoria de les bateries de ions Li es fabriquen en versions prismàtiques, ja que l’objectiu principal de les bateries de ions Li és assegurar el funcionament de telèfons mòbils i portàtils. Per regla general, els dissenys de bateries prismàtiques no s’unifiquen i la majoria de fabricants de telèfons mòbils, ordinadors portàtils, etc. no permeten l’ús de bateries de tercers en dispositius. 

El disseny de bateries de ions Li i altres de liti, així com el disseny de totes les fonts de corrent primària ("bateries") amb un ànode de liti, és absolutament ajustat. El requisit d’estanquitat absoluta està determinat tant per la inadmissibilitat de les fuites d’electròlits líquids (que tenen efectes negatius sobre els equips) com per la inadmissibilitat d’oxigen i vapor d’aigua del medi que entren a l’acumulador. L’oxigen i el vapor d’aigua reaccionen amb electrodes i materials d’electròlits i destrueixen completament la bateria.

Les operacions tecnològiques de producció d’elèctrodes i altres peces, així com el muntatge de bateries, es duen a terme en cambres seques especials o en caixes segellades en una atmosfera d’argó pur. En el muntatge de bateries s’utilitzen tecnologies modernes de soldadura complexes, dissenys complexos de cables segellats, etc. Posar les masses actives dels elèctrodes és un compromís entre el desig d’aconseguir la màxima capacitat de descàrrega de la bateria i el requisit de garantir la seguretat del seu funcionament, que s’assegura en la proporció C- / C + => 1,1 per evitar la formació de liti metàl·lic (i, per tant, la possibilitat d’ignició). 

Risc d'explosió

Les bateries de ions de liti de primera generació van patir efectes explosius. Això es va deure al fet que en el procés de múltiples cicles de càrrega / descàrrega, van sorgir formacions espacials conegudes com (dendrites): formacions cristal·lines complexes d’una estructura de ramificació en forma d’arbre, que van provocar el tancament dels elèctrodes i, com a conseqüència, foc o explosió. Aquest inconvenient es va eliminar substituint el material de l’ànode per grafit. Es van produir processos similars als càtodes de les bateries de ions de liti basades en òxid de cobalt quan es van incomplir les condicions de funcionament (recàrrega).

Les bateries de liti modernes han perdut aquests desavantatges. No obstant això, les bateries de liti de tant en tant mostren una tendència a la combustió espontània explosiva. La intensitat de la combustió fins i tot de les bateries en miniatura és tal que pot provocar greus conseqüències. Les companyies aèries i organitzacions internacionals prenen mesures per restringir el transport de bateries i dispositius de liti amb elles en el transport aeri.

La combustió espontània d’una bateria de liti és molt difícil d’extingir per mitjans tradicionals. En el procés d’acceleració tèrmica d’una bateria defectuosa o danyada, no només s’allibera l’energia elèctrica emmagatzemada, sinó també diverses reaccions químiques que alliberen substàncies per mantenir la combustió, els gasos combustibles de l’electròlit i, en el cas d’elèctrodes no LiFePO4, s’allibera oxigen. Una bateria cremada és capaç de cremar sense accés a l'aire i els mitjans per aïllar de l'oxigen atmosfèric no són aptes per extingir-la.

A més, el liti metàl·lic reacciona activament amb l’aigua per formar un hidrogen gas combustible, per tant l’extinció de les bateries de liti amb aigua només és efectiva per a aquells tipus de bateries on la massa de l’elèctrode de liti és petita. En general, l’extinció d’una bateria de liti cremada no és efectiva. L’objectiu de l’extinció només pot ser reduir la temperatura de la bateria i evitar la propagació de la flama.

Els xocs d’avions com l’Asiana Airlines 747 a prop de Corea del Sud el juliol de 2011, l’UPS 747 a Dubai (Emirats Àrabs Units) el setembre de 2010 i l’UPS DC-8 a Filadèlfia (Pennsilvània) el febrer del 2006 van estar relacionats amb els incendis de bateries de liti durant vols. Aquests incendis solen ser causats per un curtcircuit de les bateries. Les cèl·lules no protegides poden provocar un curtcircuit quan es toquen i després es propaguen, provocant una reacció en cadena que pot alliberar enormes quantitats d’energia.

Les bateries de liti també poden estar subjectes a "fugides tèrmiques". Això vol dir que si es trenca el circuit intern, es pot produir un augment de la temperatura interna. A una certa temperatura, les cèl·lules de la bateria comencen a emetre gasos calents, al seu torn augmentant la temperatura a les cèl·lules adjacents. Això acabarà conduint a l’encesa.

Així, el gran nombre de bateries presenta un risc important per a la seguretat, especialment agut quan es transporta per aire. Un incident relativament petit pot provocar un enorme incendi controlat.

Reglaments de les Nacions Unides UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

Classe de perill -9

Atès que les bateries de liti són potencialment extremadament perilloses, es classifiquen tècnicament com a materials de "mercaderies diverses perjudicials" de la classe de perill 9 i s'han de manipular, emmagatzemar i transportar adequadament (tal com s'especifica a UN3480 i normatives addicionals).

A causa de l’ús generalitzat i l’augment del risc, s’han revisat les normatives per al transport de bateries de liti. El perill que suposa el transport de bateries de liti és el potencial de curtcircuits i, en conseqüència, gran part de la legislació se centra en la normativa d’envasos i enviaments per mitigar les conseqüències potencialment catastròfiques d’aquest.

Una visió general d’aquestes regles és la següent:

  • Mètodes d’embalatge i enviament que asseguren que les bateries no entren en contacte entre elles.
  • Mètodes d’embalatge i transport que exclouen el contacte de la bateria amb una superfície conductora o metàl·lica.
  • És imprescindible comprovar que totes les bateries estiguin embalades de forma segura per tal d’evitar el moviment (dins del paquet) durant el transport, cosa que podria provocar tapes terminals soltes o activació accidental.

L’enviament de bateries de liti està regulat de manera efectiva per 4 lleis de l’ONU, tot i que hi ha moltes funcions que poden afectar el procés exacte que cal dur per garantir un enviament segur (o almenys minimitzar el risc en la mesura del possible).

  • UN 3090 - Bateries de metall de liti (enviades per ells mateixos)
  • UN 3480 - Bateries d'ions de liti (enviades per ells mateixos)
  • UN 3091 - Bateries metàl·liques de liti contingudes en equip o amb equip
  • UN 3481 - Bateries d’ions de liti contingudes en equip o amb equip.

També n’hi ha de diverses requisits d’etiquetatge envasos que s’utilitzaran per transportar bateries de liti. Aquests requisits difereixen principalment en funció dels quatre factors següents:

  • Hi ha piles a l’equip subministrat (com ara un rellotge, una calculadora o un ordinador portàtil)
  • Embalatge amb l'equip (per exemple, una eina elèctrica amb una bateria de recanvi)
  • S'envien en quantitats petites (que poden cobrir-se en quantitats limitades; el més baix dels quatre nivells de transport de mercaderies perilloses)
  • Envia en quantitats molt petites que no estan sotmeses a cap normativa de mercaderies perilloses (per exemple, dues bateries instal·lades en els equips)
Vegeu els requisits d’ADR / RID per al transport de bateries de liti per carretera i ferrocarril Minimitzar els requisits de ADR / RID (transport per carretera i ferrocarril)

Clàssic Grup d'embalatge Classe 9 Grup II Túnel categoria ADR / RID 9 Etiquetes

Nom d’enviament adequat Bateries d’ions de liti, UN 3480

S’aplicaran les disposicions especials ADR 188, 230, 310, 636 i Instruccions d’embalatge P903, P903a i P903b.

Bateries danyades i defectuoses: poseu-vos en contacte amb la vostra autoritat competent.

Si les bateries d’ions de liti són transportades per camions per a transport a Europa, heu d’assegurar-vos que compliu tots els requisits que s’indiquen al manual ADR 2017.

De fet, es tracta d’un acord europeu que regula el transport de bateries de liti per carretera / terra (i de totes mercaderies perilloses).

El transport de bateries de liti per ferrocarril requereix que seguiu un conjunt diferent de normes específiques de mercaderies perilloses. Aquestes normes es detallen a la Guia per al transport de mercaderies perilloses per ferrocarril (RID).

Aquestes regulacions, juntament amb les directrius ADR utilitzades per al transport per carretera, requereixen realment embalatges, processos i protecció similars.

Per obtenir més informació, visiteu Web de la UNECE.

 

Mostra els requisits de l’IMO per a l’enviament de bateries de liti per mar Minimitzar els requisits de l’IMO (enviament marítim)

Grup d'embalatge de classe II Etiquetes IMO 9

Nom d’enviament adequat Bateries d’ions de liti, UN 3480

Codi IMDG: Disposicions especials 188, 230, 310 i Instruccions d’embalatge P903

EMS: FA, SI

Categoria d’emmagatzematge A

Bateries danyades i defectuoses: poseu-vos en contacte amb la vostra autoritat competent

Enviament de bateries de liti per mar

Si envieu bateries de liti per via marítima, heu de complir el Codi internacional de mercaderies perilloses marítimes (IMDG). Aquest document s’actualitza cada dos anys, cosa que significa que l’esmena 38-16 de l’edició del 2018 és el conjunt de normes actuals.

Per familiaritzar-se amb les normes establertes en el Codi IMDG, heu de comprar una còpia del Codi a l'Organització Marítima Internacional o treballar amb un transportista que estigui familiaritzat amb aquestes normes.

 

Mostra els requisits de IATA-DGR per a recorreguts aeris de bateries de liti Minimitzar els requisits de IATA-DGR (transport de mercaderies)

Grup d'embalatge de classe II marques OACI 9

Nom d’enviament adequat Bateries d’ions de liti, UN 3480

IATA: Disposicions especials A88, A99, A154, A164, Instrucció d'embalatge P965, P966, P967, P968, P969, P970

Bateries danyades i defectuoses / Bateries desaprofitades: No està permès per a viatges aeris.

Enviament de bateries de liti per aire

L’enviament de bateries de liti per aire és el més difícil de totes les formes de trànsit a causa del major risc (és a dir, que els accidents provocats per un incendi puguin ser mortals). Atès que les bateries danyades anteriorment han estat identificades com a causants dels accidents de l’avió, està prohibit el transport de bateries danyades o defectuoses.

Per transportar bateries d’ió de liti a l’aire, s’ha de seguir el Reglament de mercaderies perilloses (DGR). Aquestes regles es regeixen per la International Air Transport Association (IATA) i l’Organització d’Aviació Civil Internacional (OACI).

Per familiaritzar-se Directrius de la bateria de liti IATA Feu clic aquí per accedir a aquest recurs.

 

Importància de les normes UN3480 / UN3090

L’empresa o l’enviador de bateries de liti és l’única i única responsable en cas d’accident causat per incompliment.

Si no se segueixen les directrius d’embalatge de les bateries de liti que compleixen UN3480, pot tenir greus conseqüències per al vostre negoci. Això pot comportar multes importants, temps de presó per als empleats de la vostra organització i danys de renom per un accident (potencialment mortal).

Si necessiteu assessorament i assistència sobre l'enviament d'articles que contenen bateries de liti, poseu-vos en contacte amb nosaltres i us ajudarem a lliurar-los de manera ràpida i segura.
Enviar sol·licitud

 

Comentaris (0)

Valorat amb 0 de 5 basat en 0 vots
No hi ha registres

Escriu alguna cosa útil

  1. Un convidat.
Valoreu el material:
Fitxers adjunts (0 / 3)
Comparteix la teva ubicació
L’oficina central del Servei d’Impostos Federals de la Federació de Rússia no considera queixes contra les decisions de suspensió del registre estatal.
17:00 23-04-2021 Més detalls ...
La majoria de treballadors autònoms són utilitzats per empreses de fins a 100 treballadors (19%), i menys, per grans organitzacions amb més de 1000 treballadors (9%).
16:20 23-04-2021 Més detalls ...
A la pàgina 1C: Aula hi ha un enregistrament en vídeo d'una conferència sobre el registre de treballadors estrangers a "1C: ZUP 8" (ed. 3).
00:42 23-04-2021 Més detalls ...
El Ministeri d’Hisenda va explicar quin tipus d’IVA hauria d’aplicar una organització russa que processés les matèries primeres de peatge procedents d’un client d’un país de la UEE (República Kirguisa).
00:30 23-04-2021 Més detalls ...