CN1209827C - 电池运输用包装容器 - Google Patents

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Abstract

一种电池运输用包装容器，所述电池运输用包装容器用于运输锂含量在危险物规定值以下、未明确规定的小型电池、非对象范围内锂离子充电电池、及对适用于联合国劝告中指定的等级9危险物的金属锂含量大的锂电池的容器等级II检查中合格的包装容器进行包装，提供符合ICAO/IATA规则的A45的包装容器。其特征在于：根据JIS规定的试验方法，包装多个小型电池、总重量在25kg以下的外包装容器构成材料的破裂强度在13.0kgf/cm2以上。如果将多个小型电池收纳在外包装容器内、包装后的总重量在25kg以下，则可由人工搬运；如果是由上述破裂强度以上的瓦楞板纸及硬纸板制成外包装容器，则可安全运输小型电池。

Description

电池运输用包装容器
技术领域
本发明涉及一种用于将锂一次电池、锂离子充电电池等小型电池从其生产厂家出货运输时所用的电池运输用包装容器。
背景技术
随着移动电话、笔记本个人电脑、便携式AV机等便携式机器不断小型化或高性能化，要求作为其电源的电池实现小型化、高能化。目前，作为可满足此类要求的电池，锂一次性电池、锂离子充电电池的使用日益广泛。并且，随着照相机电子控制化，一直以来作为电源使用的碱性电池也日益转向锂一次性电池。
与目前广泛使用的镍-镉充电电池及碱性干电池等相比，锂一次性电池及锂离子充电电池能量密度和输出电压高，所以可减少使用数量，最适合作为上述便携式电子机器及照相机等的电源使用。但是，由于锂电池电解液使用有机电解液，所以如果着火的话，会发生激烈的燃烧。这些高能量密度、含有可燃性有机电解液的电池对于电池制造者出货时的运输装置有一定限制。
例如：存在根据ICAO(国际民间航空机构)的TI(技术指针)及IATA(国际航空运输协定)的DGR(危险物规则)所作的在国际航空运输方面的限制措施，及根据航空法在国内航空运输方面所作的限制措施。又，船舶运输也与航空运输一样，存在根据如下条约等所作的限制措施，如：根据IMO(国际海事机构)的IMDGC(国际海事危险物编号)及SOLAS条约(国际人命安全条约)在国际船舶运输方面所作的限制措施，以及根据船舶安全法及危险物规则在国内船舶运输方面所作的限制措施。
设置于联合国经济社会理事会内的危险物专家委员会将锂电池、火药、汽油、放射性物质等指定为危险物，在国际运输方面附加了严格条件。根据联合国危险物运输专家委员会劝告(联合国劝告)，将单电池中金属锂含量5g以上、组电池中金属锂含量25g以上的比较大型的锂电池指定为等级为9的危险物，在运输时，要使用危险物容器等级II的包装容器。需要使用等级II容器的危险物要进行包装检查，如果检查不合格便禁止运输。
根据1998年发行的联合国劝告特别条款部分SP188的规定，使用金属锂的锂一次性电池，由于单电池中金属锂或锂合金含量在1g以下，连接多个单电池的组电池中2g以下电池锂含量少，危险性轻微，不指定为危险物。
又，1998年12月联合国危险物运输专家委员会将锂充电电池列为限制对象，但由于锂离子充电电池不使用金属锂，危险性比锂一次性电池小，所以，对于以Ah单位表示的电池容量乘上0.3、单电池中换算成金属锂的锂含量在1.5g以下，或连接多个单电池的组电池中锂含量在8g以下的，不指定为危险物。
目前，未被联合国劝告所指定为危险物的锂一次电池及锂离子充电电池不受使用指定国际统一包装容器等运输条件的限制，电池制造者及运输业者可自行进行适当包装后加以运输。
但是，虽然不在联合国指定范围内，但在航空运输锂一次性电池及锂离充电电池时，也必须符合ICAO/IATA规则A45中有关《防止电池短路措施及装在结实外包装容器内等规定包装》的规定。
由于《防止电池短路措施及装在结实外包装容器内等规定包装》措辞非常抽象，所以通常由出货的电池制造者及运输业者判断。但是，由于缺乏生产运输经验的制造者及运输业者极可能是首次从事锂一次性电池、锂离子充电电池的制造及运输，所以，最好制定有关运输用包装容器性能的一定框架。关于锂一次性电池及锂离子充电电池等使用可燃性有机电解液的电池的运输，为了电池厂家、电池使用机器厂家、服务公司等产业的健全发展，必须进一步切实安全运输。
本发明的目的在于：提供一种电池包装容器，所述电池包装容器使如上所述并未被明确确定的、小型且排除在范围之外的锂离子一次电池及锂离子充电电池通过上述由联合国劝告所设定、适用于危险物等级为9、容器等级为II的检查，同时，上述包装容器明确符合ICAO/IATA规则A45的电池包装容器标准。
发明内容
旨在实现上述目的的本申请的第1发明为一种电池运输用包装容器，所述电池运输用包装容器用于运输锂含量在危险物规定值以下的小型电池，其特征在于：根据JIS规定的试验方法，包装多个小型电池、总重量在25kg以下的外包装容器构成材料的破裂强度在13.0kgf/cm2以上。如果将多个小型电池收纳在外包装容器内、包装后的总重量在25kg以下，则可由人工搬运；如果是由上述破裂强度以上的瓦楞板纸及硬纸板制成外包装容器，则可安全运输小型电池。
本发明的第2发明为一种电池运输用包装容器，所述电池运输用包装容器用于供锂含量在危险物规定值以下的小型电池运输用，其特征是，所述电池运输用包装容器包装有多个小型电池时的总重量在25kg以下；且形成其各面的角度为直角的6面体；在从1.2m高度掉落，顶面的对角着地时，小型电池不会从包装容器中掉出。另外，即使堆放3m高时，其强度也不会发生影响产品安全性的变形。通过使用通过掉落及叠放试验的外包装容器，包装多个小型电池，可确保小型电池的安全运输。
在上述各结构中，构成外包装容器的材料最好使用由厚7mm以上的纸浆板A槽与B槽组合，或C槽与B槽组合成的有多个双面或更多双面的瓦楞板(纸)。
多双面瓦塄板的表衬板如果使用JIS(日本工业标准)规定的纸重量在210g/m2以上、破裂强度在6kgf/cm2以上的表衬板，除可得到预想的强度外，还可通过在外包装容器内侧至少设置1层多双面或双面瓦楞纸，增强外包装容器的强度，进一步有效地保护小型电池。
本发明的包装容器可适用于镍氢电池、碱性干电池等。通过上述结构，可在符合有关限制的条件下运输锂一次性电池或锂离子充电电池，并组装有锂一次性电池或锂离子充电电池的装置或包装机器。
又，如小型电池为单电池时，通过用绝缘材料隔离单电池，可防止由于运输中的振动及冲击而引起电池短路。当小型电池为组电池及电池组时，形成按构成所述组电池及电池组的多个电池块进行包装的单件电池包装块(组件)，藉此，可防止电池短路，同时进一步切实保护电池。
另外，本发明的包装容器用于安全运输下述电池，即：非联合国劝告指定的危险物、金属锂或锂合金含量在1g以下，或组电池中2g以下的锂一次性电池以及单电池金属锂换算量在1.5g以下、组电池中8g以下的锂离子充电电池，显示了本发明结构应具有的包装容器的标准。
附图的简单说明
图1为显示实施形态组电池结构的斜视图；图2A～D为显示单件电池块组装程序的斜视图；图3为显示实施例1的外包装容器结构的斜视图；图4为显示实施例1运输用包装容器结构的斜视图；图5为显示实施例1的运输用包装容器包装状态的斜视图；图6为显示实施例2运输用包装容器结构的斜视图；图7为显示实施例3运输用包装容器结构的斜视图；图8为显示实施例4运输用包装容器结构的斜视图。
具体实施方式
下面参照附图，说明一下本发明的实施形态，以便加深对本发明的理解。又，下面所示实施形态为本发明实例之一，本发明的技术范围并不仅限于此。
本实施形态为对小型电池，特别是非联合国劝告特别条款SP188中危险物的锂一次电池、锂离子充电电池进行包装的运输用包装容器。
本实施形态运输用包装容器包装对象——小型电池1是IEC(国际电工技术协会)名称为ICR18650的锂离子充电电池。如图1所示，将单个重量为38g的15个单电池，5个为一组包装件，并排摆放的3件为一组直列排放，连接，同时连接上SU(safety unit)保护底板2，构成重量为580g的组电池20。组电池20(SU底板重10g)根据图2A～D所示程序，单个包装而成。首先，将组电池20，如图2A所示，插入厚度为0.03mm的聚乙烯袋3中，接着，用由B槽双面瓦楞纸制成的单个包装用折叠纸4包装。如图2B及图2C所示，使SU保护底板2的上部打开、露出于外，将单个包装用折叠纸4向内折，以免对SU保护底板2加压。然后，如图2D所示，用透明胶带5固定所述折叠部分。将如上单个折叠包装而成的单个包装体21叠放5层，如图4所示，用乙烯带捆绑成一体，成为单个包装组件22。
下面，显示对单个包装组件22进行包装的四个实施形态的实施例1～4，就二比较例结构和比较检验结果，说明包装状态及包装重量各不相同的各形态的适应性。
(实施例1)
在本实施例1中，如图4所示，将上述2个单个包装组件22并列摆放，装于外包装容器10内进行包装。外包装容器10用A槽与B槽组合而成的多双面瓦塄纸制成，如图3所示，外形尺寸长L为230mm、宽W为230mm，高H为198mm。多双面瓦楞纸系一种品质稳定，没有中芯及衬板与粘接不良、污垢、损伤等使用方面的缺陷的瓦楞纸，使用其厚度为8mm的瓦楞板。表衬板使用外壳板，JIS P3902规定的A级，纸重量218g/m2，破裂强度为6.6kgf/cm2。瓦楞纸的粘接，使用宽1.7mm的经过防锈处理的扁平钢线搭接。构成外包装容器10的长面104、宽面105、内挡板102、外挡板101的各剪切部、各弯曲部相互成直角，从折曲边弯曲形成箱状时，其表面不会破损、剪切边没有缺陷。
由外包装容器10对单个包装组件22进行的包装，如图4所示，为进一步切实保护外包装容器10对单个包装组件22的保护，可以附加有附属件。
首先，关闭外包装容器10的底面。底面的接合部由扁平钢线搭接，接头余量宽38mm，扁平线固定间隔50mm，从内挡板102的折曲线至最近的扁平线的距离为22mm。该搭接部，在与外挡板101的宽面105平行的边上，同时贴有宽55mm的布胶带23。
底面封闭的外包装容器10的内底部，装入由厚约5mm的A槽双面瓦楞纸制成的下卸料板7。接着，通过由A槽瓦楞板制成的隔板8，将2个单个包装组件22并排摆放，用由A槽与B槽构成的多双面瓦楞板制成的箱体框9围住四周，装入外包装容器10内。接着，在各单个包装体21上分别叠放3个用于充填与外包装容器10间空隙的填板11，在上面放置由A槽瓦楞纸制成的上卸料板12，关闭外包装容器10内的内挡板102、外挡板101，贴上宽55mm的布胶带23，进行固定。通过上述包装程序，如图5所示，便制成了电池包装品25。实施例1中包装总重量为6.8kg，其中组电池20的重量5.8kg。
(实施例2)
在实施例2中，与实施例1一样，将2个单个包装组件22并排摆放，装入外包装容器中后包装。如图6所示，在2个单个包装组件22之间装入隔板8，在此状态下，装入底面封闭的外包装容器13内，在单个包装组件22上分别放置5块填板11，封装外包装容器13的顶面。与实施例1不同之处在于，未设有下卸料板7、上卸料板12及箱体框9。
外包装容器13使用材料与制作方法与实施例1的外包装容器10相同，但由于减少了下卸料板7等附件，所以，外形尺寸比外包装容器10小一圈。实施例2中包装总重量为6.5kg，其中组电池20的重量为5.8kg。
(实施例3)
在本实施例3中，如图7所示，将4个单个包装组件22并排摆放，装入外包装容器14内并包装。封闭用与实施例1的外包装容器10相同的材料及制作方法制成的外包装容器14的底面，将由A槽双面瓦楞纸制成的下冲头导向卸料板16装入外包装容器14的内底面。在下冲头导向卸料板16上安装由A槽双面瓦楞纸制成的隔板8，将4个单个包装组件22并排摆放，用由A槽与B槽构成的多双面瓦楞纸制成的本体框18包围其周围，在每个单个包装组件22上分别安装3个嵌入板11，在上面放置由A槽双面瓦楞纸制成的上冲头导向卸料板17，封闭外包装容器14的顶面。实施例3中包装的总重量为13.1kg，其中组电池20的重量为11.6kg。
(实施例4)
在本实施例4中，如图8所示，将8个单装组22装在外包装容器15内。封闭利用与实施例1的外包装容器10相同材料及制作方法制成的外包装容器15的底面，将由A槽双面瓦楞纸制成的下卸料板16装入外包装容器15的内底面。在下卸料板16上安装用A槽双面瓦楞纸制成的隔板8，并排摆放4个单个包装组件22，再在上面摆放4个单个包装组件22。用由A槽与B槽构成的多双面瓦楞纸制成的箱体框27包围8个单个包装组件22的周围，在各单个包装组件22上分别配设4块填板11，在上面放置用A槽双面瓦楞纸制成的上卸料板17，封闭外包装容器15的顶面。实施例4中包装的总重量为25.0kg，其中组电池20的重量为23.2kg。
下述比较例1、2显示了检验上述实施例1～4的合理(适应)性的比较对象。
(比较例1)
外装容器的形状及尺寸与实施例1所示外包装容器10相同，材料为A槽的双面瓦楞纸。该双面瓦楞纸的表层为JIS P3902中规定的A级，纸重量为200g/m2，破裂强度为5.8kgf/cm2，根据JIS规定的测试方法的双面瓦楞纸的破裂强度为11.0kgf/cm2。
外包装容器的制作方法及2个单个包装组件22的包装方法、所用附件相同，数量相等。比较例1中的包装总重量为6.3kg，其中组电池20的总重量为5.8kg。
(比较例2)
根据上述比较例1所述构成，附件类仅为填板，将2个单个包装组件22直接装在外包装容器中并包装。比较例2中包装的总重量为6.0kg，其中组电池20的总重量为5.8kg。
上面说明的实施例1～4及比较例1、2系在相同条件下进行试验。试验项目为3m上的模拟堆放试验和掉落试验。下述的试验方法为公共试验机构所采用方法。
堆放试验的试验条件是：将试验对象置于气温20℃、相对湿度65％的环境下24小时，然后，在根据下述公式所示计算标准的条件下进行试验。
W＝(3-h)/h×G
在这里，W为试验负荷，h为试验对象高度，G为试验对象的总重量。
堆放试验的判断标准是：①内容物未掉出；②没有影响运输安全性的变质及破坏堆放安全性的变形。
掉落试验的试验条件为：将试验对象置于气温20℃、相对湿度65％的环境下24小时，然后在下述条件下进行试验。
掉落姿态为：除对面掉落外，相对掉落面，重点位于冲击点的垂直方向，掉落5次。第1次掉落为从顶面角朝掉落面掉落的对角掉落，第2次掉落为底面对面掉落，第3次掉落为顶面对面掉落，第4次掉落为侧面对面掉落，第5次掉落为端面的对面掉落。根据下述公式决定掉落高度(H)。
H＝1.2×标准质量/实测质量
掉落试验的判断标准是，①内容物无掉落；②外包装容器无影响运输中安全性的损伤，内容物未从内包装容器中漏出。
关于实施例1～4及比较例1、2的构成，分别实施上述堆放试验及掉落试验，目测判断结果如表2所示。实施例1～4及比较例1、2的概要构成如表1所示，供比较对象参考。
表1
    总重量     电池总重     外包装容器     附件类
  实施例1     6.8kg     5.8kg     多双面瓦楞纸     有
  实施例2     6.5kg     5.8kg     多双面瓦楞纸     无
  实施例3     13.1kg     11.6kg     多双面瓦楞纸     有
  实施例4     25.0kg     23.2kg     多双面瓦楞纸     有
  比较例1     6.3kg     5.8kg     双面瓦楞纸     有
  比较例2     6.0kg     5.8kg     双面瓦楞纸     无
表2
  判断基准   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   比较例1   比较例2
堆放试验 ① 合格 合格 合格 合格 合格 合格
② 合格 合格 合格 合格 合格   不合格
掉落试验 ① 合格 合格 合格 合格 合格   不合格
② 合格 合格 合格 合格   不合格   不合格
综合判断 合格 合格 合格 合格   不合格   不合格
如表2所示，实施例1、2、3、4所示构成在堆放试验及掉落试验的各判断项目均合格。比较例1、2中综合判断为不合格，而在比较例1的构成中，由多双面瓦楞纸制成的本体框及上、下卸料板等附件类增强了用双面瓦楞纸制成的外包装容器的强度。
实施例与比较例的差别，如表1所示，使用多双面瓦楞纸的外包装容器10、13、14、15的破裂强度的差大，即使内容物(单个包装组件22)的重量及体积大，箱体框18、27及下卸料板7、16等附件类增强了外包装容器14、15的强度。
在上述说明的实施例中，对以多个小型电池1组合成一体的组电池20为包装对象进行了例示，但也可供多个单元电池包装用。此时，在用牛皮纸等绝缘纸组装成格子状的框内，放入1个单元电池，防止短路及保护电池。
外包装容器10、13、14、15用由A槽与B槽组合而成的多双面瓦楞纸制成，也可采用在欧美普遍使用的C槽与B槽组合而成。在重量及体积大时，以及要求强度更大时，可使用多多双面瓦楞纸。外包装容器也可使用纤维板。相反，在重量及体积小时，使用破裂强度在13.0kgf/cm2以上的双面瓦楞纸也可得到规定的强度。这一选择最好根据电池的种类及使用电池的装置、机器的种类区分使用，但，强度越大，包装容器的价格也贵。
利用本发明的包装容器，可以将运输用包装基准不确定、排除于危险物之外的锂电池等小型电池的运输用包装形态，作成以设定了指定的危险物包装基准的电池包装形态为标准，所以可确保小型电池的安全运输。

Claims (9)

1.一种电池运输用包装容器，所述电池运输用包装容器用于运输锂含量在联合国劝告设定的危险物规定值以下的小型电池，其特征在于：所述小型电池为每个单元电池用绝缘材料隔开的状态，或所述小型电池为将连接多个单元电池的电池组分别包装而成的单件电池包装块；根据日本工业标准规定的试验方法，包装多个小型电池、其总重量在25kg以下的外包装容器的构成材料的破裂强度在13.0kgf/cm2以上，所述锂含量在指定危险物规定值以下的小型电池为单元电池中金属锂或锂合金含量为1g以下、组电池中含量2kg以下的锂一次性电池；或单元电池中换算为金属锂的换算量在1.5kg以下、在组电池中换算为金属锂的换算量为8kg以下的锂离子充电电池。
2.一种电池运输用包装容器，所述电池运输用包装容器用于运输锂含量在联合国劝告设定的危险物规定值以下的小型电池，其特征在于：所述小型电池为每个单元电池用绝缘材料隔开的状态，或所述小型电池为将连接多个单元电池的电池组分别包装而成的单件电池包装块；所述电池运输用包装容器包装有多个小型电池时的总重量在25kg；且形成其各面的角度为直角的6面体；在从1.2m高度掉落，顶面的对角着地时，小型电池不会从包装容器中掉出，另外，堆放3m高时，其强度也不会发生影响产品安全性的变形；所述锂含量在指定危险物规定值以下的小型电池为单元电池中金属锂或锂合金含量为1g以下、组电池中含量2kg以下的锂一次性电池；或单元电池中换算为金属锂的换算量在1.5kg以下、在组电池中换算为金属锂的换算量为8kg以下的锂离子充电电池。
3.如权利要求1或2所述的电池运输用包装容器，其特征在于：所述构成外包装容器的材料为纸浆板厚度7mm以上的多双面瓦楞纸或多多双面瓦楞纸。
4.如权利要求3所述的电池运输用包装容器，其特征在于：所述多双面瓦楞纸的表衬板的纸重量为日本工业标准规定的210g/m2以上，破裂强度在日本工业标准规定的6kgf/cm2以上。
5.如权利要求1或2所述的电池运输用包装容器，其特征在于：构成外包装容器的材料为有选择性将A槽、B槽及C槽组合而成的多双面瓦楞纸或多多双面瓦楞纸。
6.如权利要求5所述的电池运输用包装容器，其特征在于：所述多双面瓦楞纸的表衬板重量在日本工业标准规定的210g/m2以上，破裂强度在日本工业标准规定的6kgf/cm2以上。
7.如权利要求1或2所述的电池的运输用包装容器，其特征在于：所述外包装内容的内侧至少配设有1层多双面瓦楞纸或双面瓦楞纸。
8.如权利要求1或2所述的电池的运输包装容器，其特征在于：所述小型电池为锂一次性电池或锂离子充电电池。
9.如权利要求1或2所述的电池运输用包装容器，其特征在于：所述小型电池为组装于装置中或与机器一体包装的锂离子一次电池或锂离子充电电池组合。
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