锂电池基本常识

锂电池基本常识
当今世界,锂电池使用极为普遍,也是发展最迅速的民用化学电源,并成为手机、笔记本电脑、平板电脑和数码相机等便携式消费电子产品首选配套电源。

人们的生活也越来越依赖于锂电池的使用，真可谓“有锂走遍天下，无锂寸步难行”。

然而，锂电池在使用或包装不当等情况下，也可能会引发起火的危险，而且其一旦起火，则火焰较难在短时间内被扑灭。

鉴于在工作、生活中，大家会经常遇到与锂电池相关的问题，故以下从定义、安全包装和使用、航空运输要求等角度，采用问答的方式与大家共同分享锂电池的一些基本知识。

问题1：锂电池有哪些类型？
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。

锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂。

锂离子电池不含金属态的锂，并且是可以充电的。

问题2：锂电池芯和锂电池的区别是什么？
锂电池芯是一个单一的电化学封闭单元，由一个正极和一个负极组成，两极之间有电位差。

锂电池是由一个或多个锂电池芯通过电路进行连接组成的。

问题3：如何确定锂离子电池的额定瓦特小时？
额定瓦特小时(Wh)是一种规范锂离子电池的计量标准。

如果已知电池的标称电压(V )和标称容量(Ah)，可以通过计算得到额定瓦特小时的数值：Wh= V x Ah,即安培小时乘以标称电压等于瓦时。

问题4：锂电池危险性原由？
锂电池危险性取决于其所含的锂。

锂是一种特别容易发生反应的金属，且易燃。

遇水或潮湿空气会释放易燃气体氢气。

呈固体状态时，当温度超过其熔点180℃，可自燃。

错误操作、物理撞击等易造成锂电池外短路或内短路，导致锂电池体系被破坏，引起高温过热起火。

问题5：如何安全包装锂电池进行运输？
锂电池运输时，最主要的风险之一就是电池两极接触其他电池、金属物体或其他导电体而引起电池短路。

因此，必须将包装好的电池芯和电池使用适当的方式隔开，以防止发生短路和电极破损。

此外，电池和电池芯还必须包装在坚固的外包装内，或者安装在设备中。

问题6：如何对锂电池进行有效的防短路保护？
Ⅰ.防止锂电池短路包括但不限于以下方法：
A.在可行的情况下，用非导电材料（如塑料袋）制成的完全封闭的内包装来装每个电池；
B.使用适当的方式对电池进行隔离或包装，使其无法与包装件内的其他电池、设备或导
电材料（如金属）相互接触，并且对裸露的电极或插头使用不导电的保护帽、绝缘带或其他适当的方式进行保护。

C.如果外包装不能抵挡碰撞，那么就不能仅使用外包装作为防止电池电极破损或短路的
唯一措施。

电池还应使用衬垫防止移动，否则由于移动导致的电极帽松动，或者电极改变方向易引起短路。

Ⅱ.电极保护方法包括但不限于以下措施：
A.将电极牢固地附上有足够强度的盖；
B.将电池包装在刚性塑料包装内；并且电池电极使用凹陷设计或有其他保护方式，这样
即使包装件跌落电极也不会破损。

问题7：安装有锂电池的设备如何防止被“意外启动”？
锂电池安装在设备中时，设备的包装方式应该能够防止意外启动，或者有防止意外启动的措施（如：包装能防止接触开关、有开关保护帽或锁、开关使用凹陷设计等）。

此要求不适用于运输中启动的设备（如手表、感应器等），也不适用于不能产生足以危害包装或人身安全的热量的设备。

问题8：锂电池航空运输应遵守的主要文件通常包括哪些？
在航空运输中，应遵守国际民航组织的《危险物品安全航空运输技术细则》、国际航空运输协会的《危险品运输规则》及各国相关航空运输危险品的法律法规要求。

问题9：《危险品运输规则》中如何对锂电池进行分类？
锂电池作为以下UN 编号，被分在第9 类—杂项类危险品里。

但满足适用的包装说明968、969、970、965、966、967第二部分的要求时，不要求贴第9类危险性标签，不要求填托运人危险品申报单。

UN3090，锂金属电池（lithium metal batteries），PI968（包装说明968）必须遵照。

UN3480，锂离子电池（lithium ion batteries），PI965（包装说明965）必须遵照。

和将电池安装在设备内或与设备分开包装在一个包装件内的：
UN3091，锂金属电池安装在设备中（lithium metal batteries contained in equipment），PI970（包装说明970）必须遵照。

UN3091，锂金属电池与设备包装在一起（lithium metal batteries packed with equipment），PI969（包装说明969）必须遵照。

UN3481，锂离子电池安装在设备中（lithium ion batteries contained in equipment），PI967（包装说明967）必须遵照。

UN3481，锂离子电池与设备包装在一起（lithium ion batteries packed with equipment），PI966（包装说明966）必须遵照。

问题10：《危险品运输规则》规定哪种类型内含锂电池的包装件要做1.2 米跌落测试？
属于包装说明965、966、968、969类型的内含锂电池的包装件要做1.2 米跌落测试。

问题11：是否可以运输召回的，损坏的或者不合格的电池芯或电池？
因为安全原因被制造商确认为有缺陷或已被损坏的锂电池，有可能会演变发生发热、燃烧和短路的潜在危险，禁止航空运输。

问题12：锂电池作为旅客行李进行航空运输时有何规定？
旅客为个人自用并应作为自理行李携带的、内含锂金属或锂离子电池芯或电池的便携式电子装置。

该电子装置备用电池必须单个做好保护以防短路，并且仅能在自理行李中携带。

此外，每一已安装在电子装置内的电池或其备用电池应符合以下规定：
A.每一个安装好的或是备用电池不得超过：
①对于锂金属电池或是锂合金电池，锂含量不能超过2克。

②对于锂离子电池，瓦时额定值不能超过100瓦时。

B.电池和电池芯必须通过UN38.3测试；(注意:复制品可能不符合要求)
C.如果含锂电池装置在乘客的托运行李内，则必须采取措施防止意外启动。

D.备用电池的数目必须合理化，且必须可以驱动便携式电子装置。

很显然，不包括以转售为
目的或是超过个人用途的电池。

另外，对于大的锂离子电池额定瓦时超过100 瓦时但不超过160 瓦时，需要经航空公司批准才可以运输。

其可以作为备用电池在自理行李中携带，或装在交运行李或自理行李中的设备上。

每人不得携带超过两个单独得到保护的备用电池。

电池和电池芯必须通过UN38.3测试。

问题13：锂电池作为邮件进行航空运输时有何规定？
符合包装说明967第二部分要求的安装在设备中的锂离子电池（UN3481）。

单个包装件中装有不超过4个电池芯或2块电池时可以进行航空邮寄。

符合包装说明970第二部分要求的安装在设备中的锂金属电池（UN3091）。

单个包装件中装有不超过4个电池芯或2块电池时可以进行航空邮寄。

参考资料：2013－2014版ICAO《技术细则》以及第54版 IATA DGR《危险品运输规则》。