锂电池的“科学”

2018-08-29 10:56  浏览:  

第一个锂“金属”电池于1970年被引入商业市场。1991年电化学技术的新兴进展让位于锂离子电池和锂“离子聚合物”电池的发展 - 如今在许多消费类便携式电池中使用设备,工具和设备。这些电池的发展导致它们在工业应用中的使用增加,它们所用产品的寿命延长,并且由于其高能量和功率容量而成为优选的电源。

锂电池提供许多优点,有助于提高产品和功率效率; 然而,由于使用锂电池时发现的缺点,潜在的危险对用户构成风险。为减少安全问题的发生,危险材料(HazMat)社区一直在努力确保这些电池的安全处理,储存和运输。为了建立有效的控制措施以减少潜在的危害和风险,有必要了解这些电池的基本化学和物理成分。

锂金属电池 - 使用金属锂作为阳极,使用二氧化镁作为阴极。该电池还含有溶解在有机溶剂中的锂盐。这些电池被称为原电池,可能会出现过热和快速放电问题。这些电池是不可充电的。

锂离子电池 - 使用锂离子在放电期间从负电极移动到正电极,然后在充电期间返回到原始位置。该电池技术使用两个电极(一个通常是易燃的)和电解质作为其主要组件。这些电池被称为二次电池,可能会发生热失控和电池破裂。这些电池是可充电的。

锂离子聚合物电池 - 使用由高导电性半成品凝胶制成的聚合物电解质。该电池技术使用四个主要部件:正极,负极,隔板和电解质。这些电池也称为二次电池,并且可能经受过充电,过放电和过热,这会在充电状态期间导致高水平膨胀。这些电池是可充电的。

虽然这些类型的电池之间的差异非常显着,但它们确实具有一些相似的特征:

由于每种或所有这些条件都可能导致灾难性事件,因此在处理和储存方面遵守最佳管理规范非常重要。通过各种运输方式来管理这些电池运输的运输法规的理解也是最佳实践,因为上述条件可能影响运输。

处理和储存

包含或包装电池本身的电池和设备应小心处理,并存放在阴凉干燥的地方,避免阳光直射。即使一些电池用于可能产生热量或暴露于天气元素的环境中,重要的是要知道电池的特定热量限制并且不要使电池暴露或压力超出其能力。

在可充电电池的充电过程中,充分的通风很重要。使用供应商提供的充电电缆或经过授权的更换,以降低火灾风险。

一旦电池耗尽能量,就不应将其放入市政垃圾中收集; 根据当地,州和联邦法规,将电池作为通用废物回收或处理。

在使用任何运输方式时,重要的是要注意大多数锂电池和由它们驱动的设备都受到HazMat的监管,并且需要培训,分类,包装,标记,标签和文件以符合规定。

法规中存在的例外情况是HazMat托运人的重要工具。但是,在应用它们时要谨慎使用和解释,以确保与初始法规中规定的安全水平相同。

在地面法规与国际民用航空组织(ICAO)技术细则和国际海运危险货物(IMDG)规范协调一致的情况下,管理锂电池运动的法规发生了一些重大变化。这种协调确保每种模式(地面,空气和容器)使用相同的语言来识别和传达危险以及制定标准操作程序。

一旦我们了解锂电池的“科学”,就可以更加一致,高效和安全地处理这些电池,而不会发生事故或伤害。

LaQuita Donald,CHMM,CDGP,是Motion Industries的环境和危险材料合规经理,在危险材料领域工作了12年。

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