锂电池安全与运输规范详解
解析锂电池类型、结构及安全运输要求
锂电池类型介绍
锂电池主要分为三种类型：锂金属电池、锂离子电池、以及同时含有锂金属原电芯和锂离子电芯的电池。锂金属电池以金属锂作为负极，正极材料包括氧气、单质硫或金属氧化物等。一般所指的锂电池多为“二次锂离子电池”，主要材料包含正极、负极、电解液和隔膜。
锂电池主要组成部分解读
正极：采用嵌锂的过渡金属氧化物，主要包括钴酸锂、镍酸锂（常用作三元材料）、锰酸锂和磷酸铁锂（多用于动力电池）。
负极：主要是碳基材料，如人工石墨或天然石墨。
隔膜：由聚乙烯或聚丙烯制成，其性能影响电池内阻、容量、充放电电流密度和循环寿命。
电解液：通常由锂盐和有机溶剂组成，起到传导离子的作用。
锂电池工作原理
锂离子电池按照“摇椅理论”运行，锂离子在充电和放电时往返于正负极之间，因此又被称为“摇椅电池”。以钴酸锂电池为例，正极为钴酸锂（LiCoO₂），负极为石墨碳（C₆），充电时锂离子从正极脱嵌并嵌入碳分子中；放电则相反。
锂电池安全性分析
尽管锂离子电池具备高能量和长寿命的优势，但仍存在安全隐患。其安全性受多个因素影响：
- 内部因素：可能因微粉刺穿隔膜、粘结剂不合格导致毛刺穿刺引起短路。
- 外部因素：过充、外部短路、温度过高、外力冲击或挤压均可能导致爆炸。
- 内部结构设计：优质隔膜可防止短路，有效限压阀能在电池过热时释放压力。
国内外标准及指令要求
随着安全事故频发，各国不断强化对锂电池的监管，制定相应标准或准入指令，以保障产品安全。
锂电池包装与运输要求
锂电池属于第9类危险货物，联合国编号包括UN3090、UN3091、UN3480和UN3481。运输时需遵循以下包装要求：
- 锂金属电池或锂合金电池锂含量超过一定数值，须按危险货物申报并使用指定包装。
- 锂离子电池额定瓦时值超过规定标准也需执行相同程序。
- 包装必须符合《国际海运危险货物规则》（IMDG）、《国际民用航空组织危险品规则》（IATA-DGR）等相关法规。
- 标签和标记应印刷清晰、粘贴牢固，包装需满足跌落试验要求，确保安全运输。
空运新规解读
《国际民用航空组织危险品规则》第63版修订后，空运锂电池包装必须同时标有“仅限货机标签”和“锂电池专用9类危险货物标签”。此外，部分锂电池还需额外标明锂电池标记，不符合新要求的旧标签将无法通行。此变化将影响小包装锂电池的运输成本。
海关建议
为保障锂电池安全性能，海关提出以下建议：
- 优先选用正规厂家生产的优质电池，并按使用说明操作。
- 出口企业需关注相关通报及IEC62133-2、IEC/EN61960等标准要求，确保产品合规。
- 及时跟踪法规变动，优化生产工艺和运输包装方案。
