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钠离子电池即将有专用UN编号啦!
来源:合规化学 点击数:4560
2021年11月29日~12月8日联合国TDG专家委员会第59次会议在日内瓦举行。本次会议的报告也于2022年1月5日正式发布,其中关于为钠离子(Sodium ion battery,简称SIB)新增专用UN编号被写入了联合国TDG法规第22修订版未来修订的草案中,具体内容见会议报告附件1(ST/SG/AC.10/C.3/118/Add.1)的附录2。
图1 联合国TDG第59次会议报告
本期合规解读,小编就为大家快速解读一下新增的有关钠离子电池技术内容。
一、钠离子电池简介
近年来,钠离子电池(SIB)在电容量增加、电极和电解质材料选择以及安全性提升方面迎来了新的技术突破,预计将成为继锂电池之后,一种新型的储能电源。
SIB的工作原理与锂离子电池(简称LIB)类似,具体如图2所示。钠离子在正负极之间来回运动,实现充电和放电。
图2 SIB的工作原理示意图
相比于LIB,由于地球上钠资源极为丰富,地理分布也非常广泛,而且钠在化学性质上与锂也极为相似,因此,近年来SIB的研究引起了行业的广泛关注。国内宁德时代率先在2021年推出了SIB。
图3 宁德时代钠离子电池发布会(图片来源于:宁德时代官网)
正是看到了SIB未来的美好前景,来自法国的专家自4年前就向联合国TDG专家委员会提出了为SIB新增专用UN编号的建议。截止2021年第59次会议,历经多次会议讨论,最终形成的提案获得本次专家会议的广泛采纳。
二、SIB的危险性
与LIB类似,SIB的运输危险同样不可忽视。法国国家工业环境与风险研究院(Ineris)对NVPF的钠离子电池热失控期间释放气体的数量和性质进行了测试,并与两类LIB进行了比对,结果见图4。
图4 SIB和两款LIB释放气体的对比
如图4所示,SIB在热失控条件下释放的气体数量与磷酸铁锂(LFP)的LIB类似。这也在一定程度上说明了SIB的运输危险性与部分型号的LIB类似。
三、SIB运输危险性分类
根据本次会议的报告,SIB与LIB类似,被划分为第9类杂项危险物质和物品,并分配了专用的UN编号3551和3552,具体如图5所示。
图5 SIB和两款LIB释放气体的对比
与此同时,在TDG法规里新增2.9.5小节,对于SIB的定义和运输要求给出了明确的规定。
UN3551和UN3552适用的SIB是指:指可反复充电,正负极和有机电解液内不含任何钠金属或者钠合金的电池,不同于锂电池包含锂金属电池和锂离子电池(LIB)。
友情提醒1:SIB的电解液目前有很多种,除了有机电解液,还有无机的固体电解液、聚合物固体电解液,各有各的优缺点。
友情提醒2:SIB的运输方式同LIB类似,可以单独运输或者装在设备中/与设备包装在一起运输。
与此同时,为了与新增的UN3551和UN3552做好区分,UN3292的运输名称从原来的“BATTERIES, CONTANINING SODIUM, or CELLS, CONTANINING SODIUM”修订成“BATTERIES, CONTANINING METALLIC SODIUM OR SODIUM ALLOY, or CELLS, CONTANINING METALLIC SODIUM OR SODIUM ALLOY”。
上述修订目的是强调UN3292仅适用于含有钠金属或钠合金的电池,其危险性属于第4.3类(与金属钠的危险性类似)。
此外,在提交正式运输前,与LIB类似,SIB同样需要满足一定的安全性能测试和质量生产体系要求才能运输,具体如图6所示。
图6 SIB的运输要求
友情提醒3:与锂电池不一样的是,锂电池需要满足38.3节各项试验要求,而SIB则是满足38.3节相对应试验要求即可,无需进行试验T.8(强制放电)。此外SIB不涉及钠金属电池,所以无需像锂电池2.9.4节(f)对同时含有金属锂原电池和可充电锂离子电池组合的电池组进行规定。
四、特殊规定的修订和新增
1,新增2个特殊规定
如图5所示,在UN3551和UN3552条目对应的特殊规定中,新增了2条,具体如图7所示。
图7 钠离子电池专属特殊规定
如图7所示,特殊规定400是豁免危险特殊规定,对于任何运输形式(单独运输、装在设备中或与设备包装在一起运输)的钠离子电池和电池组若满足SP400的要求,可不受TDG规章限制
友情提醒4:与锂电池不同的是,针对短路的钠离子电池或电池组,若电池或电池组不含电能则可以豁免;针对含有危险货物的钠离子电池或电池组单元,危险货物需要满足有限数量要求(见TDG 3.4章详细要求)才可与钠离子电池或电池组一起运输。
特殊规定401指出了UN3551、3552和UN2795的差异,两者的区别在于电解液,钠离子电池和电池组必须使用有机电解液,后者使用碱性电解液。
2,新增8个特殊规定
涉及修订的特殊规定分别为:SP188、230、296、328、348、360、376和377。修订内容主要是在原有关于锂电池的特殊规定内容基础上添加SIB,以表示这些特殊规定同样适用于SIB。
例如:SP188里(a):“对于锂离子电池…….”修订为“对于锂离子电池或钠离子电池…….”。值得注意的是SP348,该条款规定凡是2025年12月31日之后制造的钠离子电池需在外壳上标记瓦特-小时容量,相关生产商应在过渡期内对产品进行调整,以应对法规的变化。
五、小结
本期合规解读,小编为大家解读了联合国TDG第59次专家委员会会议中有关钠离子电池的修订,通过解读可以发现,钠离子电池作为未来大力发展的新能源行业,在国际运输环节上必定要更合规地运输,按照分类标准,划入专属的列明UN编号运输,相关行业需要关注此次修订变化,及早做出应对。
下期合规解读,我们继续解读联合国TDG专家委员会第59次会议报告,不见不散!
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