Primary lithium battery packs

Neue Transportvorschriften für Lithiumbatterien
Aktualisierte Ausgabe
2-te Ausgabe – 3.Juli 2003
Im Rahmen unseres Bestrebens, einen erstklassigen Kundenservice zu gewährleisten,
möchte Saft seine Kunden und Geschäftspartner über wichtige Änderungen bei den
Transportvorschriften für Lithiumzellen und -batterien in Kenntnis setzen.
Nachstehend werden die in diesem Zusammenhang am häufigsten gestellten Fragen
beantwortet.
1. Für wen gelten die Vorschriften ?
Sie gelten für alle Kunden, die elektrochemische Lithiumzellen und -batterien als Massengüter, mit oder inGeräten bzw. Ausrüstungen transportieren. Die Vorschriften gelten nicht nur für Saft, sondern für alle Batteriehersteller, Erstausstatter, Verteiler,Einzelhändler usw., die Lithiumprodukte gleich welcher Art verwenden, da das Unternehmen, das denTransport durchführt, für die Einhaltung der Transportvorschriften verantwortlich ist. Die Vorschriften gelten für Inlands- wie Auslandstransporte und sind unabhängig von der Transportart (Land-,See- oder Luftweg).
2. Für welche Produkte gelten die Vorschriften ?
Sie gelten für primäre Lithiumzellen (nicht wiederaufladbar) und für sekundäre Lithiumionenzellen(wiederaufladbar) sowie für Batterien, die aus solchen Zellen gefertigt werden.
3. Warum wurden die Vorschriften geändert ?
Das United Nations Economic and Social Council’s Committee of Experts on the Transport of DangerousGoods, das befugt ist, Empfehlungen für den Transport von Gefahrgütern auszusprechen, hat imDezember 2000 einige Änderungen beschlossen.
Die Änderungen sind in den beiden folgenden Dokumenten aufgeführt: − UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods – Model Regulations 12th revised edition – 2001 – Ref. ST/SG/AC.10/1/Rev. 12 − UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods – Manuel of Test and Criteria 3rd Revised Edition – Amendment 1 : Lithium batteries–2002–Ref. ST/SG/AC.10/11Rev. 3/Amend.1 07/2003
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Die Änderungen der UN sind in den aktuellen Ausgaben der offiziellen Handbücher und Codes enthalten,die von internationalen Transportgremien veröffentlicht wurden: − Internationaler Lufttransportverband (IATA).
In Übereinstimmung mit der Ausgabe 2003-2004 der Technical Instructions of the InternationalCivil Aviation Association (ICAO) hat IATA kürzlich die 44. Ausgabe seiner Dangerous GoodsRegulations veröffentlicht. − Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) hat kürzlich die Ausgabe 2002 ihres International Maritime Dangerous Goods Code ("IMDG-Code“) veröffentlicht.
− Der Binnenverkehrsausschuss (ITC) der UN-Wirtschafstkommission für Europa hat kürzlich die Ausgabe 2003 seiner Restructured ADR veröffentlicht. Dabei handelt es sich um ein europäischesAbkommen über den internationalen Straßentransport von Gefahrgütern.
Das US-Transportministerium (DOT), das für Gefahrguttransporte auf dem Land-, See- und Luftweginnerhalb der USA zuständig ist, hat die Änderungen 12/00 UN noch nicht in Part 49 des Code of FederalRegulations, (49 CFR Sections 100 to 185 Revised as of October 1, 2002) der US Hazardous MaterialsRegulations übernommen.
4. Für welche Lithiumprodukte gelten die Vorschriften nicht ?
Für die folgenden drei Produktkategorien gelten die Vorschriften nicht: Laut IATA dürfen “Geräte der Unterhaltungselektronik, die Lithium oder Lithiumionenzellen bzw. -batterienenthalten, wie Uhren, Taschenrechner, Kameras, Mobiltelefone, Laptop-Computer, Camcorder usw., wennsie für die persönliche Verwendung von Flugzeugreisenden oder Flugzeugbesatzung dienen“, inunbegrenzter Anzahl als Reisegepäck oder Handgepäck bzw. direkt am Körper transportiert werden, ohnedie Zustimmung des Betreibers oder Flugzeugkapitäns, sofern: − der Lithiumgehalt bei Lithium-Metallbatterien unter 2 g liegt,− der “Äquivalent-Lithiumgehaionenbatterien unter 8 g liegt.
Wenn der Äquivalent-Lithiumgehalt mehr als 8 g, aber weniger als 25 g beträgt, dürfen pro Person nur 2Lithium-Ionen-Ersatzbatterien mitgeführt werden. Einzelbatterien, die mehr als 2 g oder in der Gesamtheitmehr als 25 g Lithium enthalten, dürfen nicht von Passagieren in Flugzeugen mitgeführt werden.
Für Prototypen, die zu Testzwecken transportiert werden, gelten unabhängig vom Transportweggesonderte Vorschriften (siehe § 9).
Für Serienproduktionen mit weniger als 100 Einheiten gelten in bestimmten Fällen gesonderte Transport-vorschriften (siehe § 10).

* Der “Äquivalent-Lithiumgehalt“ einer Lithium-Ionen-Batterie ist als das 0,3-fache der gesamten Nennkapazität der
Komponentenzel en eines Batteriesatzes definiert. Beispiel: Für einen Satz, der aus fünf Komponentenzellen mit 4 Ah besteht
(seriel oder parallel geschaltet), gilt: 5 x 4 x 0,3 = 6 g Äquivalent-Lithiumgehalt.
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5. Welche Änderungen enthalten die neuen Vorschriften ?
Die wichtigsten Änderungen lassen sich in vier Bereiche einteilen: − unabhängig von der Kapazität und dem Lithiummetallanteil bzw. Lithiummetalläquivalent müssen alle Lithiummetallzellen, Lithiumionenzellen und -batterietypen vor dem ersten Transport getestetwerden, − der maximale Lithiumgehalt bzw. das Lithiumäquivalent, bis zu dem ein Produkt keinen Transportbeschränkungen unterliegt, wurde geändert. Alle Primärzellen/Batterien mit mehr als1/2 g Lithiummetall und alle Lithium-Ionen-Zellen/Batterien mit mehr als 1,5/8 Lithiummetalläquivalent unterliegen Transporteinschränkungen entsprechend Klasse 9. Dies giltauch, wenn sie die Tests bestanden haben, − für Lithiumprimärprodukte mit Flüssig- oder Festkathoden gelten die gleichen Vorschriften,− die Testverfahren und die Testkriterien für das Bestehen der Tests wurden geändert.
Hinweis £ Die Tatsache, dass ein Zellentyp getestet wurde, entbindet den Versender nicht
von der Pflicht, Batteriesätze, die aus diesem Zellentyp bestehen, zu testen.
Gemäß dem “UN Manual“ müssen Zellen und Batterien, deren Kathoden-, Anoden- oderElektrolytmasse um maximal 0,1 g oder um 20 % von bereits getesteten Typen abweichen (jenachdem, welcher Wert größer ist), nicht erneut getestet werden. Die gleiche Regelung giltauch, wenn die Abweichungen keine wesentlichen Auswirkungen auf die Testergebnissehaben würden. Das “UN Manual“ schreibt acht Testverfahren (Tr, die an nicht entladenen sowie an komplettentladenen Primärzellen-/Batteriemustern oder (bei wiederaufladbaren Zellen/Batterien) an Mustern, dieeinmal und fünfzig Mal ent- und aufgeladen wurden, durchzuführen sind.
die die UN-Tests bestehen, unterliegen keinen Transporteinschränkungen. Produkte mit höherem Lithiumgehalt, die, die UN-Tests bestehen, unterliegen Transportbeschränkungen undmüssen entsprechend ausgewiesen werden. Diese “verschiedenen gefährlichen Stoffe und Gegenstände“gehören gemäß dem UN-Komitee somit zu Klasse 9. Produkte, die die von der UN definierten Testverfahren nicht bestehen, dürfen nur “mit Sondergenehmigung“transportiert werden. Diese Transporte sind mit den örtlichen Transportbehörden im Ursprungslandabzustimmen.
* T1: Höhensimulation – T2: Thermischer Test – T3: Vibration – T4: Erschütterung – T5: Externer Kurzschluss T6: Schockeinwirkung – T7: Überladung – T8: Erzwungene Entladung 07/2003
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6. Welche praktischen Konsequenzen gelten für die eingeschränkt transportfähige
Lithiumzellzn und -batterien der Klasse 9 ?
Der Transport dieser Produkte ist weiterhin zulässig (auch in Passagierflugzeugen). Es gelten einigebesondere Einschränkungen für Produktdesign und Verpackung. Die wichtigsten Einschränkungen, die füralle Transportwege gelten, lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: − batteriesätze mit parallel geschalteten Zellen oder Zellenreihen müssen mit Vorrichtungen ausgestattet sein, die gefährliche Rückströme verhindern (Dioden, Sicherungen u. ä.). − jede Zelle bzw. Batterie muss über ein Sicherheitsventil verfügen oder so aufgebaut sein, dass unter normalen Transportbedingungen keine gewaltsame Öffnung auftreten kann.
− jede Zelle bzw. Batterie muss so konstruiert sein, dass externe Kurzschlüsse verhindert werden.
− zellen und Batterien müssen untereinander so verpackt sein, dass sie kurzschlussfest sind. In der Innenverpackung darf es zu keine Bewegung auftreten, die zu Kurzschlüssen führen kann.
− zellen und Batterien müssen in einer Außenverpackung gemäß “Verpackungsgruppe II“ verpackt sein, die entsprechend getestet wurden.
− die Bezeichnung und Beschriftung der Außenverpackung muss den Vorschriften der Klasse 9 − für den Transport auf dem Land- und Seeweg ist eine „“(Gefahrengut Transporterklärung des Auftraggebers) auszufüllen und für den Lufttransport ist eine Gefahrgutgebühr zu entrichten.
− beim Landtransport müssen alle gemäß den Transportvorschriften erforderlichen Angaben auf der − das Bruttogewicht einer Massengutsendung und die Menge des in der Sendung enthaltenen Lithiums dürfen bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Die Grenzwerte hängen vom Transportweg ab: 4
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Tabelle 1 – Bruttomassegrenzwerte für Lieferungen in Abhängigkeit vom Transportweg
Strassen-
Luft/Strassen-
Lufttransport
Schifftransport
transport Europa
transport
USA(DOT)
Massengutversand von Passagierflugzeug Keine Gewichts- Transport von Klasse-9- Passagierflugzeug Hinweis £ Nicht alle Kurierdienste transportieren Produkte der Klasse 9.
Jede Komponente eines Geräts, welches Zellen oder Batterien der Klasse-9 enthält, wird
automatisch der Klasse 9 zugeordnet
7. Gibt es Einschränkungen für Produkte, für die keine Transporteinschränkungen
Verpackungen mit einem Inhalt von mehr als 24 Lithium-/Lithiumionenzellen oder 12 Lithium-/Lithiumionenbatterien müssen einen Fall aus 1,2 m Höhe ohne Schaden überstehen, auch wenn dieseProdukte uneingeschränkt transportiert werden dürfen. Die Pakete (mit einem Bruttogewicht von maximal30 kg – siehe Tabelle 1) müssen darüber hinaus mit einem Gefahrzettel versehen sein, der folgendeInformationen enthalten muss:a) einen Hinweis auf das enthaltene Lithium, b) eine Notruftelefonnummer undc) den Hinweis, dass das Produkt bei Beschädigungen zu isolieren, zu untersuchen und neu zu verpacken ist. 07/2003
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8. Sonderfall : Transport innerhalb der USA.
Die RSPA-Abteilung (Research and Special Programs Administration) des US-Transportministeriums (DOT),die für den Transport von Gefahrgütern auf dem Land-, See- und Luftweg in den USA zuständig ist, hat die imDezember 2000 vom UN-Ausschuss beschlossenen Änderungen noch nicht berücksichtigt.
Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Transportvorschriften in absehbarer Zeit angeglichen werden.
Bis dahin sind allerdings die speziellen Vorschriften in den USA für den Transport von Lithiumzellen und-batterien zu beachten.
Dabei gelten bestimmte Ausnahmen. Gefahrgüter, die entsprechend den Vorschriften der IATA und des IMDG-Codes für den Transport vorbereitet wurden, dürfen auch in den USA auf dem Land-, See- und Luftweg zumZielpunkt transportiert werden, ohne dass zusätzliche Einschränkungen gelten.
Für alle anderen Güter (US-Produkte, die innerhalb der USA transportiert werden) gelten weiterhin die altenUN-Vorschriften und -Testverfahren. Dabei ist besonders zu beachten: − die Unterschiede in der Behandlung von Flüssig- und Festkathoden bleiben bestehen.
− produkte, die nicht als Klasse 9 eingestuft sind, müssen die folgenden Anforderungen an den maximalen Lithium-/Äquivalent-Lithiumgehalt erfüllen: 0,5/1 g bei Primärzellen/-batterien mitFlüssigkathode; 1/2 g bei Primärzellen/-batterien mit Festkathode; 1,5/8 g Äqv. Lithiumionenzellenbzw. -batterien.
− für Produkte mit Flüssigkathode sind keine Tests erforderlich, sofern der Li-Gehalt unter 0,5 g (Zelle) bzw. 1 g (Batterie) liegt. Bei einem Lithiumgehalt von 0,5/5 g pro Zelle und 1-25 g proBatterie sind Tests erforderlich. Bei bestandenem Test ist das Produkt vonTransportbeschränkungen befreit.
− falls diese Grenzwerte überschritten werden, sind die Tests obligatorisch. Bei bestandenen Tests dürfen die Produkte transportiert werden, unterliegen aber Transportbeschränkungen.
− bei Lithiumionenprodukten sind keine Tests erforderlich, sofern der Li-Gehalt unter 1,5 g (Äqv., Zelle) bzw. 8 g (Äqv., Batterie) liegt. Produkte, die über diesen Grenzwerten liegen, sind zu testen.
Bei bestandenen Tests dürfen diese Produkte transportiert werden, unterliegen aberTransporteinschränkungen.
− es wird das “alte“ UN-Testverfahren angewandt. “Zellen und Batterien, die vor dem 1. Januar 1995 erstmalig transportiert und gemäß der [mittlerweile veralteten] Vorschriften vom 1. Oktober1993 in Klasse 9 eingestuft wurden, dürfen auch weiterhin entsprechend den am 1. Oktober 1993geltenden Vorschriften transportiert werden.“ Hinweis £ Da die RSPA-DOT-Regelungen in absehbarer Zeit mit IATA, IMO und ADR abgeglichen
werden, beabsichtigt Saft, alle neu entwickelten Produkte gemäß der 2001 geänderten Version des
“UN Manual of Tests and Criteria“ (siehe § 3) zu testen.
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9. Transport von Prototypen
Bislang gab es für den Transport von Prototypen und Vorserien, die zu Testzwecken versandt werdenmussten, keine Transportvorschriften.
Dieses Problem ist in den neuen Vorschriften folgendermaßen geregelt: − IMO und ADR: Es sind keine Tests vor dem Transport erforderlich, aber alle Zellen/Batterien müssen separat und in einer Aussenverpackung des Typs “Gruppe I“ verpackt werden. Es gibtkeine Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der zu transportierenden Prototypen.
− IATA: Es sind keine Tests vor dem Transport erforderlich, aber alle Zellen/Batterien müssen separat und in einer Aussenverpackung des Typs “Gruppe I“ verpackt werden. Es gibt keineBeschränkungen hinsichtlich der Anzahl der zu transportierenden Prototypen. In einerVerpackung dürfen jedoch maximal 24 Zellen bzw. 12 Batterien verpackt werden. Der Transportmuss außerdem von der zuständigen Behörde des Ursprungslandes genehmigt worden sein.
− US-DOT: gemäß der Zulassung CA 2003030003 durch RSPA eine begrenzte Prüfung für primäre und sekundäre Lithium Ionen Prototypen is erforderlich, wenn diese von den Mitglieder der PRBA(Portable Rechargeable Battery Association) versendet werden. Die Anzahl der Zellen/Batterienpro Versandstück ist auf Grund des Lithiumgehalts, oder des Äquivalent-Lithiumgehalts limitiert.
Der Luftransport ist nur mit Frachtflugzeugen zugelassen. Die Außenverpackung muß aus einerMetallkiste, oder Metalltrommel bestehen, welche die Kriterien der Verpackungsgruppe I erfüllt. Hinweis £ Saft transportiert ungetestete Prototypen bzw. Vorserienmodelle der Klasse 9 wie folgt:
- maximal 24/12 Zellen-/Batteriesätze pro Außenverpackung- keine Beschränkung der Gesamtmenge pro Lieferung- jede Zelle und Batterie wird in einer Innenverpackung separat verpackt- innerhalb der USA: Außenverpackung der Verpackungsgruppe I, gemäß der RSPA - außerhalb der USA: Außenverpackung Gruppe I (Metalltrommel), Transport per LKW, Schiff oder Frachtflugzeug. Bei Lufttransporten die Genehmigung derzuständigen Behörden im Ursprungsland einzuholen. 10. Transport von Produktionsserien mit maximal 100 Einheiten
In den IMO, ADR und US-DOT (in letzteren Fall mit den gleichen Auflagen wie für den Transport vonPrototypen) Transporthandbücher wird erstmalig der Transport von “kleinen“ Produktionsserien mit maximal100 Einheiten erwähnt (in Übereinstimmung mit den “UN Model Regulations“).
Hinweis £ Saft nutzt die Vorteile, die diese Vorschriften bieten, für den Transport von Klasse-9-
Gütern (nicht getestete, kleine Produktionsserien mit maximal 100 Zellen bzw. Batterien) auf dem
Straßen-, Schienen- und Seeweg außerhalb und innerhalb der USA und auf dem Luftweg
(ausschließlich Frachflugzeuge) innerhalb der USA.
Jede Einheit wird einzeln verpackt und transportiert in Metallkisten oder Metalltrommel gemäß der
Verpackungsgruppe I.
Kunden, für die die relativ langsame Transportgeschwindigkeit auf dem Schienen-, Straßen- oderSeeweg nicht akzeptabel ist, müssen Transporttests gemäß dem “UN Manual“ durchführen lassen. 07/2003
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11. Transport von entladenen Zellen und Batterien
Da IATA und US-DOT den Lufttransport von entladenen Zellen und Batterien (zur Entsorgung bzw. zumRecycling) verbieten, dürfen diese ausschließlich auf dem Land- bzw. Seeweg transportiert werden.
12. Ab wann gelten die neuen Transportvorschriften ?
Das Gültigkeitsdatum und die Übergangsfristen hängen vom Transportweg ab.
Die aktuelle 44. Ausgabe der IATA-Transportvorschriften gilt seit dem 1. Januar 2003. Lithiumzellen und-batterien, die vor diesem Datum hergestellt und nicht gemäß dem neuen “UN Manual“ getestet wurden,dürfen jedoch bis zum 31. Dezember 2004 ohne erneute Tests transportiert werden. Diese Klausel räumt denHerstellern eine Übergangsfrist zum Testen der „alten“ Produkte ein. Produkte, die ab dem 1. Januar 2003gemäß dem neuen “UN Manual“ und den Klassifizierungsregeln für lithiumhaltige Produkte entwickeltwurden, müssen jedoch seit dem 1. Januar 2003 nach den neuen “UN Model Regulations“ getestet werden.
Die Ausgabe 2003 des ADR ist die einzige Transportvorschrift, die ab dem 1. Juli 2003 Gültigkeit hat.
Die neue Ausgabe des IMDG-Code für Seetransporte gilt seit dem 1. Januar 2003. Die Übergangsfrist, in dersowohl die alte als auch die neue Transporvorschrift anwendbar ist, gilt bis Ende 2003. Ab dem1. Januar 2004 kann nur noch die neue Ausgabe.
Der US RSPA-DOT Code of Federal Regulations 49 ist ab dem 1. Oktober 2002 anwendbar. Die RSPAZulassung 2003030003 ist ab dem 17. Juni 2003 anwendbar. .
13. Whelche Auswirkungen haben die neuen Vorschriften auf Lithiumprodukte von
Aufgrund der Änderungen in Bezug auf den maximal zulässigen Lithiumgehalt werden bestimmte Saft-Primärzellen/-batterien, die mehr als 1/2 g Lithium enthalten und bislang keinen Transporteinschränkungenunterlagen, der Klasse 9 zugeordnet.
Die nachstehend aufgeführten Saft-Zellen wurden gemäß dem geänderten “UN Manual“ neu getestet und(entsprechend Lithiummetall- oder Äquivalent-Lithiummetallgehalt) den folgenden Transportkategorienzugeordnet: 8
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Tabelle 2 – Status der Reihen LS/LSH/LST/LSX/G/LO/LM/MP/VL gemäß den neuen Transportvorschriften
Einzelzellen und Einzelzellbatterien, die keinen Transporteinschränkungen unterliegen LO 34 SXLM 2032/2430/2450LM 14250/17130/22150LM 17440MP 144350/174865VL 34480/345701S1P MP 1443501S1P MP 174865 Viele Batteriesätze, welche aus den oben aufgeführten Zellen bestehen, wurden (oder werden demnächst)gemäß dem geänderten „UN Manual“ neu getestet. Der für Sie zuständige Saft-Ansprechpartner gibt gernweitere Auskünfte.
14. Welche praktischen Konsequenzen haben die neuen Transportvorschriften ?
Unternehmen, die neue Lithiumzellentypen oder -batterietypen transportieren (oder Modelle, die so geändertwurden, dass die Modifikationen Auswirkungen auf die Testergebnisse haben können), müssen sicherstellen,dass vor dem ersten Transport alle gemäß dem geltenden UN Manual of Tests and Criteria nötigen Testsdurchgeführt wurden. Dies schließt auch Verpackungstests mit ein.
Die Zellen- und Batterietests können direkt vom Hersteller oder von einem beauftragten Testlabordurchgeführt werden. Die Testergebnisse gelten als offizielle Erklärung zur Einstufung in die entsprechendeTransportklasse.
£ Saft führt auf Wunsch Lithiumbatterietests entsprechend dem neuen “UN Manual of Tests and Criteria“ durch. Einzelheiten (Probenumfang, Testverfahren, Planung und Kosten) können Siedem für Sie zuständigen SAFT-Ansprechpartner besprechen. £ Verstöße gegen die Transportvorschriften können Geldstrafen nach sich ziehen. 07/2003
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_________________________________________________________________________________ Die vorstehenden Angaben wurden nach bestem Wissen und Gewissen gemacht. Sie dienen ausschließlich
zur Information.
Sie entlasten nicht von der Pflicht zur sorgfältigen Lektüre und der Beachtung der offiziellen
Transportdokumente der auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene zuständigen Behörden und
Gremien.
Weitere Informationen erhalten Sie bei dem für Sie zuständigen Saft-Ansprechpartner und auf der Saft-
Website
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Source: http://www.batteryexperts.eu/transport/un_trans.pdf