動力電池回收過程中的存放、包裝和運輸規(guī)則

李明

（世航國際貨運代理股份有限公司，江蘇 蘇州 215002）

動力電池回收過程中的存放、包裝和運輸規(guī)則

李明

（世航國際貨運代理股份有限公司，江蘇 蘇州 215002）

指出鋰電池作為聯(lián)合國認定的9類危險品，存放和運輸都存在一定的危險性，回收的動力電池存有多種技術(shù)狀態(tài)，需加以區(qū)分并作相應(yīng)的處置。闡述了退役動力電池的分類標(biāo)準、對應(yīng)的技術(shù)處理、相應(yīng)流程方向、規(guī)范的包裝以及標(biāo)準的運輸。

動力電池；鋰電池；包裝和運輸規(guī)則；回收

1 引言

業(yè)內(nèi)對動力鋰電池的回收政策、回收處理技術(shù)等已開展了廣泛的研究和探討，但對回收過程中較為重要的回收站管理、電池存放、規(guī)范包裝、運輸管控等相關(guān)標(biāo)準仍未開展很好的研究。個別人員的認識還停留在以往的蓄電池回收管理方式上，甚至簡單的延用鉛酸蓄電池的回收標(biāo)準來論述動力電池的回收和管理，這將嚴重誤導(dǎo)動力鋰電池回收工作的開展和實施，也會拖累整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2 回收標(biāo)準的研究現(xiàn)狀

鋰電池開始被廣泛應(yīng)用是在十年前的iPod Nano、iPhone、iPad、筆記本電腦，電動工具等各類移動設(shè)備上，盡管數(shù)量很大，但鋰電池的使用總量還是有限的。而近年來隨著集成控制技術(shù)不斷研究和開發(fā)，鋰電池已被大規(guī)模使用在各種車輛和儲能設(shè)備上，尤其是電動汽車中的鋰電池大規(guī)模應(yīng)用，使得鋰電池生產(chǎn)出現(xiàn)井噴式爆發(fā)性增長，可以預(yù)見，在不久的將來各類鋰電池的存量將遠遠超過其它任何類電池的總和。

國內(nèi)過去討論電池回收的存放和運輸標(biāo)準，主要是針對傳統(tǒng)的鎘鎳電池、鋅錳電池、鎘氫電池、鉛酸電池等，并沒有太多涉及到鋰電池部分。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)的迅速增長，回收標(biāo)準的制定已成為極為緊迫的工作。

歐盟2006年9月26日公告第2006/66/EC號《電池、蓄電池、廢電池及廢蓄電池》電池回收指令，針對廢棄汽車的回收部分，雖然僅涉及汽車的啟動器、照明或點火電源的電池或蓄電池，但其它部分動力鋰電池回收的包裝運輸規(guī)則已開始增設(shè)和逐步完善，歐盟各國專家參加的專題會議已進行了多次，并且還在不斷補充修改，進一步細化各項執(zhí)行標(biāo)準。

3 鋰電池的風(fēng)險和防護

回收的動力鋰電池與廢舊蓄電池有較大區(qū)別和不同的風(fēng)險特征。

3.1 聯(lián)合國分類

鋰電池：UN3480，UN3090，Class 9；

蓄電池：UN2794，UN 2795，UN2800，UN3028，Class 8。

3.2 主要的風(fēng)險

廢舊蓄電池的主要風(fēng)險和危害是：重金屬和電解液對土壤、水源、空氣的環(huán)境污染，其電極材料所含的重金屬（如鉛）的污染；各種酸性或堿性電解液在發(fā)生泄漏時對土壤和地下水的環(huán)境破壞和污染。

鋰電池除上述環(huán)境污染外，最大的風(fēng)險是極易燃燒和爆炸，由于鋰材料的活躍特性，以及鋰電池產(chǎn)品設(shè)計和使用中的各種因素，如短路、過充、穿刺、泄漏、破損、鼓脹、水浸、溫度失控、使用不當(dāng)、處置錯誤等都可能導(dǎo)致意外事故的發(fā)生，也正因如此，常有鋰電池工廠和倉庫發(fā)生爆炸和燃燒的重大事故。

4 回收電池分類和流程

4.1 動力電池分類

進入電池回收站的動力電池，一般來源于各汽車修理廠或4S店維修更換下的退役電池；也有發(fā)生車禍和碰撞、穿刺泄漏、過熱燃燒等處于較危險狀態(tài)的電池；另外還有一部分是已經(jīng)喪失使用功能，無法梯次利用的電池。

一般大家習(xí)慣將以上各類電池統(tǒng)稱為廢舊電池，但回收的動力電池實際處理過程中所稱的廢電池、舊電池是有較大區(qū)別的：

舊鋰電池，也稱為退役的動力電池，是指雖然能效下降，已無法達到電動車輛的使用技術(shù)標(biāo)準，但其仍具有梯次利用的使用價值，可再次開發(fā)繼續(xù)應(yīng)用于儲能電源中的鋰電池。

廢電池是指已喪失使用功能無法再開發(fā)，將報廢處置和資源回收的鋰電池。

另外還有一種形態(tài)的鋰電池，是已損壞或有缺陷的、存在安全隱患的，也俗稱為壞電池。

各種類型和狀態(tài)的動力電池需要作類型區(qū)分，作出相應(yīng)的處置，然后再送往不同的處理工廠。

4.2 電池的處置流程

電池的處置流程如圖1所示。

圖1 電池的處置流程圖

4.3 危險品規(guī)則的內(nèi)容

聯(lián)合國國際海運危險品運輸規(guī)則《IMDG CODE，37-14 EDITION》中，已增加了各種形態(tài)的鋰電池包裝規(guī)則和特別條款，并且在2015年1月自愿執(zhí)行，從2016年1月開始強制執(zhí)行。各類鋰電池所對應(yīng)的技術(shù)狀態(tài)和包裝導(dǎo)則見表1。

表1 各類鋰電池所對應(yīng)的技術(shù)狀態(tài)和包裝導(dǎo)則

5 回收電池的處置和措施

收集的動力電池在進入回收站后會有短時間的停留和存放，在此期間需進行技術(shù)處理，并且在收集到一定數(shù)量后再運送至下一個處理工廠。

5.1 放電處理

鋰電池進入回收站時仍然會存有一定量的電荷，為降低存放和運輸?shù)娘L(fēng)險，在鋰電池送入倉庫后，首先按照電池提供方的信息和實際電池的狀態(tài)進行檢測和分類，然后作相應(yīng)的放電處理。根據(jù)鋰電池的不同技術(shù)狀態(tài)以及后續(xù)的處置方式，分別按不同的要求和方式進行放電作業(yè)。

（1）可梯次利用的鋰電池：使用專用負載設(shè)備以及電極夾具或?qū)Ｓ貌孱^進行專業(yè)放電，使電池的電荷載量

（SoC）降低到規(guī)定的載荷范圍。

（2）做處置和資源回收鋰電池：對這類將做化學(xué)分解或高溫冶煉提煉金屬材料電池，可用水槽容器將電池放入鹽水中充分浸泡，使電池的電荷載量降到盡可能低的水平。在不適合或不具備浸泡方式的條件下，應(yīng)使用專用負載設(shè)備和電極夾具或?qū)Ｓ貌孱^進行充分放電，使電池的電荷載量降到盡可能低的范圍。

（3）對已損壞或有缺陷的鋰電池，應(yīng)視鋰電池的損壞狀態(tài)或缺陷的輕重程度加以判斷，是否具備放電的條件或符合放電的操作標(biāo)準，再酌情確定和處理。

5.2 區(qū)分原則

無論是倉庫的堆放和車輛的裝載，都應(yīng)按不同類型的鋰電池加以區(qū)別，嚴格防止各類電池混放，遵循的主要原則是：

（1）損壞或有缺陷鋰電池必須與其它類型的電池分開。

（2）高電壓的鋰電池應(yīng)與低電壓的電池分開。

（3）梯次利用的電池與處置和資源回收鋰電池分開。

5.3 包裝導(dǎo)則

嚴格按照IMDG CODE，37-16中的包裝導(dǎo)則，對應(yīng)各類電池進行包裝：

（1）損壞或有缺陷鋰電池：依據(jù)P908條款使用中型PG II包裝或按照LP904使用大宗PG II包裝，使用不燃和非傳導(dǎo)具有吸附功能的襯墊材料裝填在電池與包裝容器間，以避免在運輸過程中的震動進一步損壞或?qū)е挛ｋU發(fā)生。

（2）處置或資源回收鋰電池：依據(jù)P909條款使用PG II包裝。

（3）梯次利用的鋰電池：依據(jù)P903條款中的中型PG II包裝或按照LP903使用大宗PG II包裝。

（4）所有的包裝均需防止電極間的短路，電池的過熱，防止電池在包裝中的移動；金屬包裝還須配有非傳導(dǎo)的內(nèi)襯材料（如塑料），材料的強度與用途應(yīng)相適應(yīng)。

（5）外包裝須按照標(biāo)準和要求張貼相應(yīng)的標(biāo)簽和操作警示，指導(dǎo)人員在緊急狀況下進行應(yīng)急處置和人員防護。

（6）應(yīng)提倡采用可多次往返和循環(huán)使用UN流轉(zhuǎn)包裝箱進行運輸包裝，既綠色環(huán)保又節(jié)省成本。

5.4 運輸規(guī)則

執(zhí)行的運輸標(biāo)準須滿足《危險貨物品名表》的相關(guān)條款，使用符合相應(yīng)標(biāo)準的運輸車輛；危險品車輛還應(yīng)懸掛UN提示標(biāo)志。

5.5 電池維護

為保證梯次利用的動力電池可持續(xù)使用和二次開發(fā)，應(yīng)對存放的鋰電池定期進行檢測，在電荷載量SoC損耗降低到一定范圍時，應(yīng)及時進行適當(dāng)?shù)某潆娋S護，使SoC保持在一個相對安全和穩(wěn)定狀態(tài)。

5.6 信息跟蹤

對進入回收站的每個動力電池系統(tǒng)執(zhí)行信息登記，記錄各項技術(shù)數(shù)據(jù)和所有信息，建立完整的檔案系統(tǒng)，跟蹤每個操作流程、存放位置、包裝進度、運輸信息，所有信息做到全程可追蹤。

5.7 嚴格防護

采用符合消防標(biāo)準的回收流轉(zhuǎn)倉庫，嚴格分隔和堆存標(biāo)準，規(guī)范裝卸程序，有充分合規(guī)的消防設(shè)施，懸掛安全警示標(biāo)志，配備防護的穿戴裝備。

5.8 重要措施

動力鋰電池的回收存放、包裝、運輸各方面存在著多重風(fēng)險，每個作業(yè)流程和處理節(jié)點都需嚴格管控，其它部分還有：危險品專業(yè)培訓(xùn)、人員的防護措施、防止電池短路、防止電池過熱、電池之間熱傳導(dǎo)隔離、科學(xué)的堆放標(biāo)準、環(huán)境溫度的控制、信息管理制度、倉庫安防系統(tǒng)、危險品運輸管理，存儲的倉庫資質(zhì)等。

6 總結(jié)

鋰電池回收工作雖然在整個動力電池龐大的產(chǎn)業(yè)鏈中僅是很小的部分，但卻是一個重要的關(guān)鍵節(jié)點，是個系統(tǒng)控制工作，涉及到各方面的技術(shù)規(guī)則、風(fēng)險控制、專業(yè)處置及信息跟蹤。建立高起點、高標(biāo)準的回收體系，將關(guān)系到我國綠色能源的健康發(fā)展，同時也會給社會帶來較大的經(jīng)濟效益，促進電池行業(yè)的長久發(fā)展。

［1］IMDG CODE 37-14 EDITION聯(lián)合國國際海運危險品運輸規(guī)則［S］.

［2］GB12268-2012危險貨物品名表［S］.

［3］GB15603-1995常用化學(xué)危險品貯存通則［S］.

［4］五部委聯(lián)合發(fā)文.電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策（2015年版）［Z］.

［5］BALUN-WebMaster.歐美電池指令法規(guī)簡介［Z］.

Rules for Storage，Packaging and Transportation of Recycled Power Batteries

Li Ming
（WE International Freight Forwarding Co., Ltd., Suzhou 215002, China）

In this paper, we pointed out the hazard in the storage and transportation of the lithium batteries and the multiple technicalconditions the recycled power batteries might be in required careful differentiation and corresponding treatment. Following this line, wediscussed the standard for the classification of the retired power batteries as well as the corresponding technical treatment, processorientation, packaging and transportation standards.

power battery； lithium battery； rule of packaging and transportation； recycling

TM912；F252

A

1005-152X（2016）09-0036-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.09.009

2016-08-13

李明，副總經(jīng)理，技術(shù)總監(jiān)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會專家委員會委員，研究方向：鋰電池物流。