Liitiumpatareide vedu merel, õhus ja maal

ÜRO 3481

Tänapäeval laialdaselt elektrisõidukites, e-jalgratastes, elektritööriistades, mobiiltelefonides ja tohutul hulgal tarbeelektroonikas kasutatavaid liitiumakusid on suurepärane jõudluse, kerguse, efektiivsuse ja hinna kombinatsioon.

Paljud inimesed arvavad, et liitiumakuid on ohutu kohale toimetada, kuid kahjuks on need valed. Neid ei saa lihtsalt kasti panna ja saata, kuna neid vedavate inimeste turvalisuse tagamiseks on olemas rida rahvusvahelisi seadusi ja määrusi.

Uute patareide toote osana saatmine on suhteliselt ohutu (kuigi rangete eeskirjade kohaselt), kuid kahjustatud või kasutatud patareide tagastamine parandamiseks, ringlussevõtuks või utiliseerimiseks kujutab endast märkimisväärset riski.

Liitiumpatareisid jõuallikana kasutavate toodete turu jätkuva kasvu korral suureneb nende transpordiga seotud risk (eeldatakse, et elektrisõidukite müük kasvab järgmise kümnendi jooksul ja pärast seda), see suurenenud risk on sundinud regulaatoreid tegutsema ja nad on välja töötanud mitmeid reegleid transpordi reguleerimiseks. ja patareide pakendamine.

Liitiumioonakude transportimise ja pakkimise mõistmiseks peate tutvuma ÜRO eeskirjadega (eriti UN3480, UN 3481 ja UN3090, UN3091), samuti erinevate transpordiasutuste kehtestatud reeglitega (sealhulgas IATA - International). Õhutranspordi liit).

Patareide transportimiseks vajate selliseid dokumente nagu SDS (MSDS), Testi kokkuvõtlik aruanne, aku transpotriooni teave.

Kuid kõigepealt, et meil oleks arusaam, mis on kaalul, uurime välja, mis need liitiumpatareid endast kujutavad, miks neid kõikjal kasutatakse ja kust need tulid?

Kui see kõik pole teie jaoks siis huvitav leiate teavet ÜRO eeskirjade kohta.

Kuva teave, mis on aku Ahendage teave, mis on aku

Aku

Aku on kaks või enam paralleelselt või järjestikku ühendatud elektrielementi. Elektrilised elemendid on ühendatud selleks, et saada kõrgem pinge akust (jadaühendusega) või suurem vool või maht (paralleelühendusega). Tavaliselt tähendab see termin elektrivoolu, galvaaniliste elementide ja elektripatareide elektrokeemiliste allikate kombinatsiooni.

Aku eelkäijaks peetakse Alessandro Volta poolt 1800. aastal leiutatud voltaassammast, mis koosneb jadaühendusega vask-tsink galvaanilistest elementidest.

Tavaliselt ei kutsuta akut tavaliselt õigesti üksikuteks galvaanilisteks elementideks (näiteks tüüp AA või AAA), mis on tavaliselt seadme akupesades akuga ühendatud, et saada vajalikku pinget.

Järgnevalt vaatame elektriaku kontseptsiooni.

 

Siit saate teada, mis on elektriaku Ahendage teave elektriaku kohta

Elektriline aku

Elektriaku on keemiline vooluallikas, korduvkasutatav elektromagnetväljade allikas, mille peamiseks eripäraks on sisemiste keemiliste protsesside pöörduvus, mis tagab selle korduva tsüklilise kasutamise (laadimise kaudu) energia salvestamiseks ja erinevate elektriseadmete ja -seadmete autonoomseks toiteks, aga ka varustamiseks reserveerige energiaallikaid meditsiinis, tootmises, transpordis ja muudes valdkondades.

Kõige esimese aku lõi 1803. aastal Johann Wilhelm Ritter. Selle patarei oli viiskümmend vaskringi sammas, mille vahele pandi märg lapp. Pärast voolu läbimist selle seadme kaudu voltaansambast hakkas see ise käituma elektrienergia allikana.

Aku tööpõhimõte põhineb keemilise reaktsiooni pöörduvusel. Aku jõudlust saab taastada laadimisega, see tähendab elektrivoolu juhtimisega tühjenemise ajal vastupidises suunas voolu suunaga. Mitu akut, mis on ühendatud ühte elektriskeemi, moodustavad aku. Kui keemiline energia on ammendatud, pinge ja vool langevad, lakkab aku toimimast. Aku (akut) saate laadida igast kõrgepinge alalisvooluallikast, kasutades voolupiirangut.

Kuna see artikkel kaalub liitiumakuid, jätkame kirjutist liitiumi sisaldavate elementide kohta.

 

Siit saate teada, mis on liitiumrakk Ahendage teave liitiumrakkude kohta

Liitiumrakk

Liitiumelement on ühekordne mittelaaditav galvaaniline element, mille anoodina kasutatakse liitiumi või selle ühendeid. Liitiumelemendi katood ja elektrolüüt võivad olla mitut tüüpi, seetõttu ühendab mõiste "liitiumrakud" rakkude rühma sama anoodimaterjaliga.

Erineb teistest akudest suure tööaja ja kõrge hinnaga. Sõltuvalt valitud suurusest ja kasutatud keemilistest materjalidest võib liitiumaku toitepinge olla 1,5 V (ühildub leeliseliste elementidega) või 3,0 V. Liitiumpatareisid kasutatakse laialdaselt kaasaegses kaasaskantavas elektroonilises tehnoloogias.

Liitiummetalli elemendid on elektrokeemilised elemendid, milles anoodina kasutatakse liitiummetalli või liitiumühendeid. Liitiummetall sisaldab ka liitiumisulamist patareisid. Erinevalt teistest liitiumisisaldusega patareidest, mille väljundpinge on üle 3 V, on liitiummetallist patareidel pool pinget. Lisaks ei saa neid laadida. Nendes patareides eraldatakse liitiumanood raua-disulfiidkatoodist elektrolüütide vahekihiga, see võileib on pakitud ventilatsiooniks mikroklappidega suletud korpusesse.

See tehnoloogia kujutab endast kompromissi, mille arendajad tegid tagamaks, et liitiumi toiteallikad ühilduvad leelispatareide kasutamiseks mõeldud tehnoloogiaga ja olid mõeldud leelispatareidega konkureerimiseks. Nendega võrreldes kaalub liitiummetall kolmandiku võrra vähem, on suurema mahutavusega ja pealegi säilitatakse neid ka kauem. Isegi pärast kümneaastast ladustamist säilitavad nad peaaegu kogu laadimise.

Liitiummetallrakud on leidnud rakendusi seadmetes, mis seavad patareidele pika kasutusea jooksul kõrgeid nõudmisi, näiteks südamestimulaatorites ja teistes siirdatavates meditsiiniseadmetes. Sellised seadmed võivad töötada autonoomselt kuni 15 aastat.

Järgnevalt räägime üksikasjalikult elektripatareidest ja kaalume ainult liitium-ioonakusid.

 

Uurige, mis on liitiumioonaku Ahendage liitium-ioon aku

Li-ioon aku

Liitiumioonaku on laetav aku, milles liitium on elektrolüüdis ainult ioonkujul. Sellesse kategooriasse kuuluvad ka liitiumpolümeerrakud.

Liitiumioonaku koosneb elektroodidest (katoodmaterjal alumiiniumfooliumil ja anoodmaterjal vasefooliumil), mis on eraldatud poorse eraldajaga, mis on immutatud elektrolüüdiga. Elektroodide pakend asetatakse suletud korpusesse, katoodid ja anoodid on ühendatud voolu kollektori klemmidega. Keha on mõnikord varustatud kaitseklapiga, mis vabastab sisemise rõhu hädaolukorras või töötingimuste rikkumisel.

Esimest korda näitas Michael Stanley Whittingham 1970. aastal titaandisulfiidi või molübdeendisulfiidi võime põhjal liitiumi patareide loomisel liitiumioonide lisamist aku tühjendamise ajal ja nende eraldamist laadimise ajal. Selliste patareide oluliseks puuduseks oli madal pinge 2,3 V ja suur tuleoht metallilise liitiumdendriitide moodustumise tõttu, mis sulges elektroodid. Hiljem sünteesis J. Goodenough liitiumpatarei katoodi jaoks muid materjale - liitiumkoobaltiiti LixCoO2 (1980), liitiumferrofosfaati LiFePO4 (1996). Selliste patareide eeliseks on kõrgem pinge - umbes 4 V. Akira Yoshino leiutas 1991. aastal grafiitanoodi ja liitiumkobaltiidkatoodiga liitiumioonakude kaasaegse versiooni. Esimese tema patendi alla kuuluva liitiumioonaku avas Sony Corporation 1991. aastal.

Liitium-ioon aku on tänapäevastes tarbeelektroonikaseadmetes väga laialt levinud ja leiab selle rakenduse energiaallikana elektrisõidukites ja energiasalvestussüsteemides. See on kõige populaarsem aku tüüp sellistes seadmetes nagu mobiiltelefonid, sülearvutid, digikaamerad, videokaamerad ja elektrisõidukid.

Liitiumioonakud erinevad kasutatava katoodimaterjali tüübi poolest. Liitiumioonaku laengukandja on positiivselt laetud liitiumioon, mis on võimeline keemiliste sidemete moodustumisel olema ühendatud (interkaleeritud) muude materjalide (näiteks grafiidi, oksiidide ja metallisoolade) kristallvõres, näiteks: grafiidiks, moodustades LiC6, oksiide (LiMnO2) ja metallide soolad (LiMnRON). Liitiumioonakuid kasutatakse peaaegu alati koos seire- ja juhtimissüsteemi - BMS või BMS (Battery Management System) - ja spetsiaalse laadimis- / tühjendusseadmega.

 

Õppige Li-ion akude kujundamist Ahendage liitium-ioon akude projekteerimisteave

Liitium-ioon aku disain

Struktuurselt toodetakse liitiumioonakusid silindriliste ja prismaatiliste versioonidena. Silindrikujulistes patareides on elektroodide ja separaatori kokkupandav pakend paigutatud terasest või alumiiniumist korpusesse, mille külge on ühendatud negatiivne elektrood. Aku positiivne poolus tuuakse isolaatori kaudu välja kaane külge. Liitium- ja liitium-ioonakude vastand elektroodid eraldatakse poorse polüpropüleenist eraldaja abil.

Prismaatilisi akusid toodetakse täisnurksete plaatide üksteise otsa virnastamisega. Prismaatilised patareid pakuvad aku tihedamat pakkimist, kuid elektroodide survejõu säilitamine on silindrilistest patareidest keerulisem. Mõned prismaakud kasutavad elektroodipaketi rull-rull-komplekti, mis on keeratud elliptiliseks spiraaliks. See võimaldab teil ühendada kahe eespool kirjeldatud konstruktsioonimuudatuse eelised.

Mõningaid kavandamismeetmeid võetakse tavaliselt kiire kuumutamise vältimiseks ja liitium-ioon akude ohutuse tagamiseks. Aku katte all on seade, mis reageerib positiivse temperatuurikordajaga takistuse suurenemisega, ja teine, mis katkestab katoodi ja positiivse klemmi vahelise elektriühenduse, kui aku sees olevate gaaside rõhk tõuseb üle lubatud piiri. Li-ioon akude tööohutuse suurendamiseks kasutatakse akudes tingimata ka välist elektroonilist kaitset, mille eesmärk on ära hoida iga aku ülelaadimise ja ületäitumise, lühise ja liigse kuumutamise võimalus.

Enamikku Li-ion akusid toodetakse prismaatilistes versioonides, kuna Li-ion akude peamine eesmärk on tagada mobiiltelefonide ja sülearvutite töö. Üldjuhul pole prismaatiliste akude kujundused ühtsed ja enamik mobiiltelefonide, sülearvutite jms tootjaid ei luba seadmetes kasutada kolmandate osapoolte akusid. 

Liitium-ioon- ja muude liitiumpatareide, aga ka kõigi liitiumanoodiga primaarvooluallikate ("patareide") disain on absoluutselt tihe. Absoluutse tiheduse nõude määravad nii vedela elektrolüüdi lekke vastuvõetamatus (millel on seadmetele negatiivne mõju) kui ka hapniku ja veeauru vastuvõetamatus keskkonnast, mis siseneb akumulaatorisse. Hapnik ja veeaur reageerivad elektroodi ja elektrolüütide materjalidega ning hävitavad aku täielikult.

Elektroodide ja muude osade tootmiseks ning patareide kokkupanekuks vajalikud tehnoloogilised toimingud viiakse läbi spetsiaalsetes kuivades ruumides või suletud kastides puhta argooni atmosfääris. Patareide kokkupanekul kasutatakse keerukaid kaasaegseid keevitustehnoloogiaid, suletud juhtmete keerukat kujundust jms. Elektroodide aktiivmasside ladumine on kompromiss sooviga saavutada aku maksimaalne tühjenemisvõime ja nõue garanteerida selle töö ohutus, mis tagatakse suhtelise C- / C + => 1,1 abil, et vältida metallilise liitium moodustumist (ja seega ka süttimisvõimalust). 

Plahvatusoht

Esimese põlvkonna liitiumioonakud said plahvatusohtlikke mõjusid. Selle põhjuseks oli asjaolu, et mitme laadimis- / tühjendustsükli käigus tekkisid ruumilised koosseisud (dendriidid) - puulaadse hargneva struktuuri keerulised kristallilised moodustised, mis viisid elektroodide sulgemiseni ja selle tagajärjel tulekahju või plahvatuseni. See puudus kõrvaldati, asendades anoodimaterjal grafiidiga. Sarnased protsessid toimusid koobaltoksiidil põhinevate liitium-ioonakude katoodidel, kui töötingimusi rikuti (ülelaadimine).

Kaasaegsed liitiumakud on need puudused kaotanud. Liitiumpatareid näitavad siiski aeg-ajalt plahvatuslikku isesüttimist. Isegi miniatuursetest patareidest põlemise intensiivsus on selline, et see võib põhjustada tõsiseid tagajärgi. Lennufirmad ja rahvusvahelised organisatsioonid võtavad meetmeid liitiumpatareide ja nendega kaasas olevate seadmete transpordi piiramiseks õhutranspordil.

Liitiumaku iseeneslikku põlemist on traditsiooniliste vahenditega väga raske kustutada. Vigase või kahjustatud aku termilise kiirenduse protsessis ei eraldu mitte ainult salvestatud elektrienergia, vaid ka mitmeid keemilisi reaktsioone, mille käigus eralduvad põlemise tagamiseks ained, elektrolüüdist põlevad gaasid ning mitte-LiFePO4 elektroodide korral eraldub hapnik. Läbipõlenud aku on võimeline põlema ilma õhu juurdepääsuta ning atmosfääri hapnikust eraldamise vahendid ei ole selle kustutamiseks sobivad.

Pealegi reageerib liitiummetall veega aktiivselt, moodustades põleva vesinikgaasi, seetõttu on liitiumpatareide kustutamine veega efektiivne ainult seda tüüpi patareide puhul, kus liitiumelektroodi mass on väike. Üldiselt on süttinud liitiumaku kustutamine ebaefektiivne. Kustutamise eesmärk võib olla ainult aku temperatuuri alandamine ja leegi leviku tõkestamine.

Lennukikrahhid nagu Asiana Airlines 747 Lõuna-Korea lähedal 2011. aasta juulis, UPS 747 Dubais (AÜE) 2010. aasta septembris ja UPS DC-8 Philadelphias (Pennsylvania) 2006. aasta veebruaris olid kõik seotud liitiumpatareide põlengutega lennud. Tavaliselt on need tulekahjud põhjustatud patareide lühisest. Kaitsmata rakud võivad puudutamisel põhjustada lühise ja seejärel leviku, põhjustades ahelreaktsiooni, mis võib vabastada tohutul hulgal energiat.

Liitiumpatareid võivad olla ka termiliselt kulgevad. See tähendab, et sisemise vooluahela purunemise korral võib tekkida sisetemperatuuri tõus. Teatud temperatuuril hakkavad akuelemendid eraldama kuuma gaasi, suurendades omakorda temperatuuri külgnevates elementides. See viib lõpuks süttimiseni.

Seega kujutab suur arv patareisid märkimisväärset ohutusriski, mis on eriti terav õhutranspordi korral. Suhteliselt väike vahejuhtum võib põhjustada tohutu kontrollimatu tulekahju.

ÜRO eeskirjad UN3480, UN 3481, UN3090, UN3091

Ohuklass -9

Kuna liitiumakud on potentsiaalselt äärmiselt ohtlikud, klassifitseeritakse need tehniliselt ohuklassi 9 „Mitmesugused ohtlikud kaubad” materjalideks ja neid tuleb vastavalt käsitseda, ladustada ja transportida (vastavalt UN3480 ja täiendavatele eeskirjadele).

Laialdase kasutamise ja suurenenud riski tõttu on liitiumpatareide transportimise eeskirju muudetud. Liitiumpatareide transportimisega kaasnev oht on lühisvõrk ja seetõttu keskendub suur osa õigusaktidest pakendamis- ja saatmisreeglitele, et leevendada selle potentsiaalselt katastroofilisi tagajärgi.

Ülevaade neist reeglitest on järgmine:

  • Pakendamis- ja tarnimisviisid, mis tagavad, et akud ei puutu üksteisega kokku.
  • Pakkimis- ja transpordimeetodid, mis välistavad aku kontakti elektrit juhtiva või metallpinnaga.
  • Oluline on kontrollida, kas kõik akud on kindlalt pakitud, et transportimise ajal pakendi sisemuses liikumist vältida, mis võib põhjustada klemmide katte lahti või tahtmatu aktiveerimise.

Liitiumpatareide vedu on tõhusalt reguleeritud 4 ÜRO seadusega, ehkki on palju funktsioone, mis võivad mõjutada täpset toimingut, mida peate ohutu saatmise tagamiseks tegema (või vähemalt ohtu võimalikult palju minimeerima).

  • UN 3090 - liitiummetallpatareid (tarnitakse ise)
  • UN 3480 - liitium-ioonakud (tarnitakse ise)
  • UN 3091 - seadmes sisalduvad või seadmega pakitud liitiummetallpatareid
  • UN 3481 - seadmes sisalduvad või seadmega pakitud liitium-ioonakud.

Neid on ka erinevaid märgistamisnõuded liitiumakude transpordiks kasutatavad pakendid. Need nõuded erinevad peamiselt järgmise 4 teguri alusel:

  • Kas patareid sisalduvad komplekti kuuluvates seadmetes (nt kellas, kalkulaatoris või sülearvutis)
  • Varustusega komplektis (näiteks varuakuga elektritööriist)
  • Väikestes kogustes (mida võib katta piiratud koguses - madalaim neljast ohtlike kaupade veotasemest)
  • Laadige väga väikestes kogustes, mille suhtes ohtlike kaupade veo eeskirjad ei kehti üldse (nt seadmesse on paigaldatud kaks akut).
Näita ADR / RID nõudeid liitiumakude maantee- ja raudteeveol Minimeerige ADR / RID (maantee- ja raudteetransport) nõuded

Klass 9 II pakendigrupi tunneli kategooria E ADR / RID 9 sildid

Nõuetekohane kaubanimi Liitium-ioonakud, UN 3480

Kohaldatakse ADR-i erisätteid 188, 230, 310, 636 ja pakendijuhiseid P903, P903a ja P903b.

Kahjustatud ja defektsed akud: pöörduge oma riigi pädeva asutuse poole.

Kui teie liitium-ioon akusid veetakse Euroopasse veoks veoautodega, peate tagama, et täidate kõiki ADR 2017 juhendis esitatud nõudeid.

Tegelikult on see Euroopa leping, mis reguleerib liitiumakude (ja tõepoolest ohtlike kaupade) vedu maanteel / maismaal.

Liitiumpatareide raudteeveoks peate järgima teistsuguseid ohtlikke aineid käsitlevaid konkreetseid eeskirju. Neid reegleid on üksikasjalikult kirjeldatud ohtlike kaupade raudteeveo juhendis (RID).

Need määrused koos maanteetranspordis kasutatavate ADR-suunistega nõuavad tegelikult sarnast pakendamist, töötlemist ja kaitset.

Lisateabe saamiseks külastage veebisaiti UNECE veebisait.

 

Näita IMO liitiumakude meritsi saatmise nõudeid Minimeerige IMO (merevedu) nõudeid

II klassi pakendirühm Sildid IMO 9

Nõuetekohane kaubanimi Liitium-ioonakud, UN 3480

Kood IMDG: Erisätted 188, 230, 310 ja pakkimisjuhend P903

EmS: FA, SI

Ladustamiskategooria A

Kahjustatud ja defektsed akud: pöörduge oma riigi pädeva asutuse poole

Liitiumpatareide meretransport

Kui veete liitiumpatareisid meritsi, peate järgima rahvusvahelise ohtlike kaupade merenduse (IMDG) koodeksit. Seda dokumenti uuendatakse iga kahe aasta tagant, mis tähendab, et 38. aasta väljaande muudatusettepanek 16–2018 on praegune reeglistik.

IMDG koodeksis sätestatud reeglitega tutvumiseks peate ostma koodeksi koopia Rahvusvahelisest Mereorganisatsioonist või töötama nende eeskirjadega kursis oleva ekspedeerijaga.

 

Kuva IATA-DGR nõuded liitiumaku patarei õhusõidule Ahenda IATA-DGR (õhutransport) nõuded

II klassi pakendigrupp ICAO märgid 9

Veose õige nimetus liitiumioonakud, UN 3480

IATA: erisätted A88, A99, A154, A164, pakkimisjuhised P965, P966, P967, P968, P969, P970

Kahjustatud ja defektsed patareid / raisatud patareid: pole lennureisil lubatud.

Liitiumpatareide vedu õhus

Liitiumpatareide õhutransport on suurenenud riski tõttu kõige keerulisem kõigist transiidiliikidest (st tulekahjust põhjustatud õnnetused võivad lõppeda surmaga). Kuna lennuõnnetuste põhjustena on varem tuvastatud kahjustatud patareisid, on kahjustatud või defektiga patareide transportimine rangelt keelatud.

Liitiumioonakude õhutranspordil tuleb järgida ohtlike kaupade eeskirju (DGR). Neid reegleid reguleerivad Rahvusvaheline Lennutranspordi Assotsiatsioon (IATA) ja Rahvusvaheline Tsiviillennunduse Organisatsioon (ICAO).

Et end kurssi viia IATA liitiumpatareide juhenddokument Selle ressursi avamiseks klõpsake siin.

 

UN3480 / UN3090 reeglite tähtsus

Liitiumpatareilaevandusettevõte või üksikisik vastutab mittevastavusest põhjustatud õnnetuste eest ainuisikuliselt.

UN3480 nõuetele vastavate liitiumpatareide pakendijuhiste eiramine võib teie ettevõttele põhjustada tõsiseid tagajärgi. See võib põhjustada märkimisväärseid trahve, teie organisatsiooni töötajate vanglakaristusi ja (potentsiaalselt surmaga lõppenud) õnnetuse tõttu mainekahju.

Kui vajate liitiumpatareisid sisaldavate esemete saatmise osas nõu ja abi, võtke meiega ühendust ja me aitame neid kiiresti ja ohutult tarnida.
Отправить запрос

 

Ettevõtte tulumaksu deklareerimise väline vorm, kinnitatud Venemaa föderaalse maksuteenistuse 1. septembri 23.09.2019. aasta korralduse lisaga nr 7 nr ММВ-3-475 / 11.09.2020 @ (muudetud Venemaa föderaalse maksuteenistuse 7. septembri 3. aasta korraldusega nr ЕД-655-XNUMX / XNUMX @ ), mis võimaldab elektroonilise esildise üles laadida ...
00:45 21-01-2021 Rohkem üksikasju ...
Asjakohased andmed annab osakond 29.12.2020. detsembri 4. aasta kirjas nr KV-3-21778 / XNUMX.
00:20 21-01-2021 Rohkem üksikasju ...
Väline vorm 3-TORG (PM) "Teave kaupade müügi kohta väikese jaekaubandusettevõtte poolt", kinnitatud föderaalse osariigi statistikateenistuse 24.07.2020. juuli 410 korraldusega nr 24, mis võimaldab üles laadida XML-vormingus elektroonilist esindust, versioon 12-2020-7. Väline vorm XNUMX-vigastused "Teave tööõnnetuste kohta ...
00:12 21-01-2021 Rohkem üksikasju ...
Föderaalne maksuteenistus töötab välja füüsilisest isikust ettevõtjatele mõeldud funktsiooni, et väljastada arveid kaupade (tööde, teenuste) kohta mobiilirakenduse Minu maks.
23:45 20-01-2021 Rohkem üksikasju ...