鋰電池交付運(yùn)輸前的安全技術(shù)要求探討

梁媛萍　曾小玲　曾成杰　王敏

摘要 文章通過對適用于多種運(yùn)輸方式的聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書·規(guī)章范本》（第二十二版）的分析研究，提出鋰電池分類的程序，梳理匯總了不同類型鋰電池的包裝要求和標(biāo)識要求，為托運(yùn)人在交付鋰電池運(yùn)輸前的思考提供方向，對鋰電池安全合規(guī)運(yùn)輸具有重要的意義。

關(guān)鍵詞 鋰電池；運(yùn)輸；安全技術(shù)要求；《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書·規(guī)章范本》

中圖分類號 TM911;TM912文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）16-0005-03

0 引言

鋰電池是儲能和放電產(chǎn)品，在運(yùn)輸過程中其安全性與氣象條件、路況條件、海拔條件等因素的影響密切相關(guān)。鋰電池導(dǎo)致的危險主要有漏液、起火、爆炸等[1]。鋰電池運(yùn)輸量的快速增長，帶來運(yùn)輸安全壓力越來越大。

為此，該文基于聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書·規(guī)章范本》[2]（第二十二版），提出鋰電池分類的程序，梳理匯總不同類型的鋰電池的包裝要求和標(biāo)識要求，為托運(yùn)人在交付鋰電池運(yùn)輸前的思考提供方向，對鋰電池安全合規(guī)運(yùn)輸具有重要意義。

1 鋰電池的分類

凡是鋰電池，不管形狀大小、數(shù)量多少，在運(yùn)輸過程中都要考慮其屬于危險貨物的特性。鋰電池運(yùn)輸時的包裝有3種方式：單獨(dú)運(yùn)輸、與設(shè)備包裝在一起運(yùn)輸以及安裝在設(shè)備中運(yùn)輸[3]。在《規(guī)章范本》的危險貨物一覽表中，涉及鋰電池的條目（見表1）有7個UN編號，分別是UN3090、UN3091、UN3480、UN3481、UN3536、UN3171、UN3166，其中的UN3171、UN3536可由UN3090、UN3091、UN3480、UN3481的特殊規(guī)定SP360延伸出來的。UN3166可由UN3171特殊規(guī)定SP388延伸出來的（見圖1）。注：該文中的電池均指電池和電池組。

對鋰電池進(jìn)行分類，需要從內(nèi)到外思考鋰電池，分類步驟如下：

（1）確認(rèn)電池內(nèi)部鋰的存在的形態(tài)是金屬狀態(tài)的還是離子狀態(tài)，酌情歸入UN3090或UN3480。

（2）確認(rèn)電池外部有沒有設(shè)備，酌情歸入UN3091或UN3481。

（3）確認(rèn)設(shè)備屬于車輛還是貨物運(yùn)輸組件，根據(jù)SP360歸入UN3171或UN3536。

（4）確認(rèn)車輛的動力類型，純電車的分類是UN3171，除純電動車以外的車輛包括混動車的分類是UN3166。

（5）既包含一次性鋰金屬電池又包含可充電鋰離子電池，須酌情歸入UN3090或UN3091。

（6）對于容量小或體積小的鋰電池，確認(rèn)是否符合SP188的要求，則可按照普通貨物進(jìn)行運(yùn)輸。

2 鋰電池的包裝要求

對于新制造量產(chǎn)的合格鋰電池交付運(yùn)輸，包裝要求通常有三種方式：①無需包裝；②使用一般包裝；③使用UN包裝。鋰電池作為物品，在設(shè)計制造時所用的外殼材料，有些是可以起到替代包裝的作用。在實際的包裝選擇中，需要考慮鋰電池本身的結(jié)構(gòu)和與設(shè)備的放置狀態(tài)。各個UN編號對應(yīng)的包裝規(guī)范見表2。

UN3171/3536/3166/UN3536無包裝規(guī)范，根據(jù)實際情況，酌情選擇適合運(yùn)輸?shù)姆绞郊纯伞?/p>

除了安裝在設(shè)備中的鋰電池外，小容量或小體積的鋰電池如需滿足SP188的要求，則每個這樣的鋰電池包件必須能承受任何方面1.2 m的跌落試驗，而且內(nèi)裝的鋰電池不會發(fā)生損壞，不發(fā)生內(nèi)裝物移動，并且沒有內(nèi)裝物漏出。

小容量或小體積的鋰電池單獨(dú)運(yùn)輸，如需滿足SP188的要求，包件的總重不得超過30 kg。

2.1 UN3090和UN3480的鋰電池的包裝要求

對于UN3090和UN3480的鋰電池，屬于鋰電池單獨(dú)運(yùn)輸?shù)念愋?，可以使用UN包裝，也可以使用一般包裝。

使用UN包裝的要求如下：

桶（1A2，1B2，1N2，1H2，1D，1G）；

箱（4A，4B，4N，4C1，4C2，4D，4F，4G，4H1，4H2）；

罐（3A2，3B2，3H2）。

所用包裝必須符合Ⅱ類包裝的性能水平。鋰電池是固體，包裝性能測試需要做跌落試驗和堆碼試驗。這種包裝狀態(tài)下的鋰電池，應(yīng)采取保護(hù)措施，防止鋰電池在容器中移動而造成損壞。

使用一般包裝的要求如下：

總重≥12 kg的鋰電池時，采用堅固、耐碰撞的外殼。

（1）需用堅固的外包裝。

（2）保護(hù)外罩（如完全封閉的或木制的板條箱）。

（3）托盤或其他搬運(yùn)設(shè)備。

鋰電池應(yīng)加以固定，以防意外移動，電極不得承受其他堆放物品的重量。

2.2 UN3091和UN3481的鋰電池的包裝要求

對于UN3091和UN3481這類與設(shè)備一起運(yùn)輸?shù)匿囯姵兀\(yùn)輸時鋰電池和設(shè)備的放置主要有三種狀態(tài)：鋰電池與設(shè)備包裝在一起、鋰電池安裝在設(shè)備中以及前面兩種狀態(tài)的組合。

鋰電池與設(shè)備包裝在一起，包裝方式有以下2種：

（1）使用UN包裝（包裝要求見2.1）的鋰電池與設(shè)備一起放在外容器中。

（2）包裝將鋰電池完全包裹，與設(shè)備一起放在UN包裝（包裝要求見2.1）中。設(shè)備必須固定，不得在外容器中移動。第一種方式涉及的外容器和第二種方式涉及的包裹包裝均未做性能要求，即為一般包裝。

鋰電池安裝在設(shè)備中，需符合：外包裝須使用足夠堅固的材料制造，設(shè)計上須符合容量和用途的要求。設(shè)備的構(gòu)造或包裝須能防止運(yùn)輸中的意外操作。這種情況的外包裝未做性能要求，屬于一般包裝，不需要滿足UN包裝要求。

大型設(shè)備，如其中的電池或電池組已得到設(shè)備同等程度的保護(hù)，可在無包裝的條件下或放在托盤上運(yùn)輸。

對于同時包含與設(shè)備一起包裝和安裝在設(shè)備中的鋰電池的包裝，需符合：

（1）包裝將鋰電池完全包裹，然后再與設(shè)備一起放在UN包裝中。此處涉及的包裹包裝，未作性能要求，即為一般包裝。

（2）使用UN包裝，與設(shè)備一起放在一個由適當(dāng)材料制成的堅固的外包裝中，并具有與包裝容量和預(yù)期用途相適應(yīng)的足夠強(qiáng)度和設(shè)計。外包裝的構(gòu)造須能防止在運(yùn)輸過程中發(fā)生意外操作，而且不需要滿足UN包裝要求。

在外包裝中的設(shè)備，應(yīng)固定以防止移動。

3 鋰電池的標(biāo)識要求

鋰電池的標(biāo)識主要有標(biāo)記（mark）、標(biāo)簽（label）和標(biāo)牌（placard）3種。標(biāo)記（mark）和標(biāo)簽（label）貼在包件上，標(biāo)牌（placard）是貼在貨物運(yùn)輸組件上，相當(dāng)于放大的標(biāo)簽（label）。但是，鋰電池的No.9A標(biāo)簽（label）不能用作標(biāo)牌。

UN編號、正式運(yùn)輸名稱這樣的標(biāo)記，對于無包裝的鋰電池，須在鋰電池、支架或搬運(yùn)裝置（如有）、儲存或吊放裝置（如有）上加上。

一般而言，屬于UN3090、UN3091、UN3480、UN3481的鋰電池，包件上貼9A標(biāo)簽。

滿足SP188要求的鋰電池，包件上貼鋰電池標(biāo)記。詳細(xì)見表3。

4 各種運(yùn)輸方式的特殊要求

關(guān)于各種運(yùn)輸方式的特殊要求，本質(zhì)上是在聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書·規(guī)章范本》的基礎(chǔ)上，根據(jù)運(yùn)輸方式、運(yùn)輸條件的不同而作豁免或加嚴(yán)。鋰電池的豁免有完全豁免和部分豁免。完全豁免不受規(guī)章限制。部分豁免有包裝的豁免、測試的豁免、標(biāo)識的豁免等。如下總結(jié)了6條在《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》[4]《危險品規(guī)則》[5]《危險貨物運(yùn)送規(guī)則》[6]及《危險貨物道路運(yùn)輸規(guī)則》[7]中要求的差異：

（1）UN3166和UN3171，海運(yùn)和空運(yùn)時，需按照危險貨物運(yùn)輸；公路和鐵路運(yùn)輸，可按普通貨物運(yùn)輸。航空運(yùn)輸時，UN3536禁止運(yùn)輸。

（2）航空運(yùn)輸?shù)匿囯姵?，沒有《規(guī)章范本》特殊規(guī)定188的內(nèi)容，即鋰電池在航空運(yùn)輸時都是危險貨物，有關(guān)國家按照1.2.6的規(guī)定進(jìn)行豁免的除外。

（3）根據(jù)國際航空運(yùn)輸協(xié)會《危險品規(guī)則》[5]的特殊規(guī)定A87，鋰電池車輛可以免除標(biāo)記和標(biāo)簽。

（4）根據(jù)國際海事組織《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》[4]（IMDG Code）的特殊規(guī)定961，鋰電池車輛各部件完好無泄漏，鋰電池也通過38.3試驗的前提下，積載在車輛處所、特種處所和滾裝處所，可以當(dāng)普通貨物運(yùn)輸。這是因為，根據(jù)《1974年國際海上人命安全公約》第Ⅱ-2第20條，船上的車輛處所、特種處所和滾裝處所從設(shè)計構(gòu)造上就要達(dá)到防火、探火、滅火的消防安全目標(biāo)。

（5）根據(jù)國際海事組織《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》（IMDG Code）的特殊規(guī)定962，海運(yùn)時，鋰電池車輛各部件完好無泄漏，鋰電池滿足2.9.4的規(guī)定，并采取措施防止所安裝的電池在運(yùn)輸過程中損壞、短路和意外啟動，可以免除標(biāo)記、標(biāo)簽、標(biāo)牌。

（6）根據(jù)國際海事組織《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》（IMDG Code）的特殊規(guī)定971，海運(yùn)時，鋰電池驅(qū)動的設(shè)備在鋰電池?zé)o泄漏痕跡且有短路保護(hù)的情況下，可按普通貨物運(yùn)輸。這里需要注意，只針對設(shè)備，不包括車輛。

（7）鋰離子電池芯和電池在空運(yùn)時有荷電狀態(tài)的要求，海運(yùn)、公路和鐵路運(yùn)輸則無荷電要求。

當(dāng)然，公路、水路、鐵路、航空運(yùn)輸時要求的差異，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止上述七條，而且也不可能完全沒有差異，這是因為不同的運(yùn)輸方式，所面臨的氣壓、氣候、溫度、路況、速度等方面的條件差距很大。這些條件的變化，也容易加劇鋰電池內(nèi)部的變化，甚至可能引起鋰電池發(fā)生發(fā)熱、燃燒、爆炸等安全事故。當(dāng)發(fā)生事故時，常規(guī)的手段無法有效地控制熱量的快速蔓延或阻止電池的連續(xù)爆炸，可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果[8]。

5 結(jié)論

隨著鋰電池產(chǎn)銷量和運(yùn)輸量的加大，產(chǎn)生的安全問題越來越突出，托運(yùn)人作為安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，也需要從內(nèi)到外去思考鋰電池的運(yùn)輸安全技術(shù)要求：①內(nèi)部方面就是鋰電池本身的安全性，通過質(zhì)量管理體系和必要的UN38.3試驗等來保證；②外部方面就是準(zhǔn)確分類，妥善包裝和標(biāo)識，對正負(fù)極、裸露的殼體等進(jìn)行防護(hù)與絕緣處理，同時做好有效的襯墊和系固。不管哪種運(yùn)輸方式，聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書·規(guī)章范本》（第二十二版）已經(jīng)提出了基本框架要求，國際上各個組織或國家也已經(jīng)有比較完善的規(guī)則，結(jié)合鋰電池自身的情況，托運(yùn)人需熟悉規(guī)則涉及的安全技術(shù)要求，利用好規(guī)則的確定性來應(yīng)對結(jié)果的不確定性，方能長久。

參考文獻(xiàn)

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[8]王珍， ?；莼?， 華雯， 等. 鋰電池在不同運(yùn)輸方式下的豁免情況[J]. 電池， 2021（3）： 293-296.