Article文章專區

2026/07/16 鋰電池包裝如何通過1.2米跌落測試?紙箱與抗衝擊內襯設計重點

鋰電池出口包裝不只是把產品放入紙箱、填滿空隙即可。面對空運搬運、轉運落差、輸送帶碰撞與人工裝卸,包裝必須同時控制三件事:

  1. 外箱不能破裂或開箱。
  2. 電池不能在箱內位移、碰撞或翻轉。
  3. 電池端子、外殼與線材不能因衝擊受損或形成短路風險。

依照適用的鋰電池運輸包裝規定,部分包裝必須具備承受 1.2米跌落測試的能力。測試後不只是紙箱外觀完整,更重要的是不得造成電池損壞、內容物移位至可能互相接觸,也不能有內容物逸出。IATA 2026年鋰電池指引也明確指出,接受測試的是「依實際運輸方式完成包裝的完整包件」,不是單獨測試一個空紙箱。

因此,真正決定鋰電池包裝測試能否通過的,通常不是單一材料有多厚,而是瓦楞紙箱、抗衝擊內襯、固定結構、天地板與封箱方式能否形成完整的緩衝系統。


一、什麼是鋰電池1.2米跌落測試?

鋰電池1.2米跌落測試,是用來確認完整包件從指定高度跌落後,是否仍能維持安全防護能力。

依不同運輸方式、UN編號、電池規格、瓦時數、包裝指令與申報條件,適用要求並不完全相同。以IATA指引為例,部分Section II包裝指令要求完成包件具備承受1.2米跌落的能力;美國PHMSA的鋰電池託運指引也要求相關強固外包裝在任意方向跌落後,不得造成電池損壞、危險位移或內容物逸出。

跌落後通常要檢查哪些項目?

測試後應確認:

  • 紙箱沒有破裂、穿刺或大幅撕裂。
  • 膠帶、釘合或黏合處沒有失效。
  • 電池沒有脫離原固定位置。
  • 電池之間沒有互相碰撞或接觸。
  • 端子、接頭及線材沒有受壓、變形或裸露。
  • 電池外殼沒有凹陷、裂痕或洩漏。
  • 內襯沒有斷裂、崩塌或永久壓縮失效。
  • 包件仍能維持封閉狀態。

所以,「箱子沒有爆開」不代表一定通過。假如外箱完整,但電池在裡面滑動、端子撞到紙箱、內襯脫落或電池互相接觸,仍可能不符合要求。


二、鋰電池包裝為什麼容易在跌落測試失敗?

跌落衝擊並不只發生在箱底。

包件落地時,可能以底面、頂面、側面、稜邊或角部接觸地面。其中角落與稜邊接觸面積較小,衝擊力會集中在局部位置,通常比平面跌落更容易造成紙箱破裂及內襯位移。

常見失敗原因包括:

1. 紙箱規格只看重量,沒有考慮衝擊

許多包裝只依產品重量選擇三層或五層紙箱,卻忽略鋰電池的重量集中、邊角堅硬及慣性較大的特性。

當電池重量集中在箱底中央,跌落瞬間容易出現:

  • 箱底向下凸出。
  • 底部接縫裂開。
  • 紙箱角落潰縮。
  • 電池穿透或擠破紙板。
  • 蓋片及封箱膠帶被瞬間拉開。

2. 內襯只有填空,沒有固定功能

使用零散EPE、氣泡布或碎紙填滿空間,看起來很緊,但跌落後材料可能向旁邊滑動,電池仍會形成二次撞擊。

抗衝擊內襯必須同時具備:

  • 定位。
  • 限位。
  • 緩衝。
  • 隔離。
  • 保護端子與突出部位。

3. 內襯太硬或太薄

內襯太薄,緩衝行程不足,衝擊會直接傳遞到電池。

內襯太硬,材料幾乎沒有變形,也可能無法有效吸收能量,而是把衝擊力直接傳入電池外殼。

因此,EPE或EVA不是越厚、越硬就一定越安全,而要依據:

  • 電池重量。
  • 接觸面積。
  • 重心位置。
  • 可容許的緩衝行程。
  • 材料密度與硬度。
  • 預估跌落方向。
  • 包件總重量。

進行整體設計。

4. 電池與紙箱間距不足

電池貼近紙箱壁,跌落時幾乎沒有緩衝空間。即使使用五層紙箱,箱壁受到外部撞擊後,也可能直接傳到電池外殼。

但間隙也不能過大。空間過大又沒有有效限位,電池會在箱內加速後撞擊內襯,形成更強的二次衝擊。

正確做法不是單純「塞緊」,而是保留經過設計的緩衝距離。

5. 只保護底部,沒有保護四周及上方

部分包裝只在底部放一片EPE,上方用紙板壓住。當包件側摔、倒置或角落跌落時,電池仍可能撞擊側壁與上蓋。

鋰電池包裝應建立六面防護概念:

  • 底部承托。
  • 上方限位。
  • 左右固定。
  • 前後固定。
  • 四角緩衝。
  • 端子獨立保護。

三、瓦楞紙箱如何設計,才能提高跌落測試通過率?

1. 紙箱必須是完整包裝結構的一部分

瓦楞紙箱的功能不只是容器,它必須負責:

  • 承受外部撞擊。
  • 保持包件封閉。
  • 限制內襯向外擴張。
  • 分散電池對箱壁的集中壓力。
  • 維持角部與稜邊結構。
  • 支撐堆疊與搬運負荷。

因此,不能只問「五層紙箱能不能通過」,而要確認紙箱與內襯組合後的整體表現。

2. 依重量與尺寸選擇紙板結構

一般鋰電池包裝可依產品重量、尺寸、堆疊條件及運輸距離,評估:

  • 三層瓦楞紙箱。
  • 五層AB浪或BC浪紙箱。
  • 七層重型瓦楞紙箱。
  • 高磅數面紙與芯紙。
  • 防潑水或耐濕紙材。
  • UN規格危險品紙箱。

較重或尺寸較大的電池模組,通常不能只用一般貨物紙箱邏輯處理。除了紙板層數,也要看:

  • 邊壓強度。
  • 破裂強度。
  • 紙張克重。
  • 瓦楞方向。
  • 箱型結構。
  • 開口位置。
  • 接合方式。
  • 內尺寸與產品重量比例。

紙板層數多,不代表一定通過。若箱體過大、內襯支撐點不足或底部受力集中,七層紙箱仍可能失敗。

3. 控制紙箱內部空間

紙箱內尺寸應依「產品尺寸+內襯厚度+組裝公差」計算,避免:

  • 紙箱過大,造成電池位移。
  • 紙箱過小,內襯被預先壓縮。
  • 上蓋無法平整閉合。
  • 封箱後箱體鼓起。
  • 電池突出部位直接頂到紙箱。

理想狀態是完成封箱後,內襯能穩定定位產品,但不應因過度擠壓而失去緩衝行程。

4. 強化箱底與角部

箱底是跌落測試最常承受高負荷的位置,可採用:

  • 五層或七層瓦楞紙箱。
  • 加厚底墊。
  • 全面式瓦楞天地板。
  • 雙層底板。
  • 底部框式EPE。
  • 紙板折框或蜂巢紙承托。
  • 避免電池重量直接落在箱底接縫上。

對重量集中的電池,底部天地板能將局部壓力分散到較大的紙箱底面,降低電池直接壓破箱底的風險。

5. 封箱方式必須與測試包件一致

封箱膠帶的材質、寬度、黏著方式與貼法,都會影響跌落結果。

應明確規定:

  • 膠帶種類。
  • 膠帶寬度。
  • H型封箱或一字型封箱。
  • 膠帶延伸長度。
  • 封箱位置。
  • 是否搭配打釘、黏合或束帶。
  • 紙箱接縫方向。

送測時使用高黏度膠帶,量產出口時改成一般膠帶,可能造成實際包裝能力與測試結果不一致。


四、EPE內襯如何降低鋰電池跌落衝擊?

EPE珍珠棉是鋰電池包裝常見的緩衝材料,具有重量輕、可加工、耐水及具回彈性的特性。

但EPE必須做成具有結構的內襯,而不是隨意塞入紙箱。

EPE設計重點

1. 採用框式或卡座式結構

框式EPE可以固定電池四周,使產品保持在紙箱中央,並保留有效緩衝距離。

常見形式包括:

  • 上下框式EPE。
  • 四角EPE護角。
  • 底座加外框。
  • 左右端座。
  • 多層貼合式EPE。
  • 對應電池外形挖槽的定位座。

2. 重點支撐結構強的位置

EPE支撐點應放在電池外殼較能承受壓力的位置,而不是壓在:

  • 端子。
  • 開關。
  • 插頭。
  • 線材。
  • 散熱孔。
  • 塑膠薄殼。
  • 顯示面板。
  • 突出零件。

若支撐位置錯誤,內襯本身反而可能在跌落時損傷產品。

3. 底部要有緩衝厚度與壓縮空間

底部EPE要能承受靜態重量,又要在跌落時產生適度壓縮。

如果電池長期放置後已將EPE壓到底,跌落時就沒有剩餘行程吸收能量。因此設計時要同時評估:

  • 靜態壓縮。
  • 動態衝擊。
  • 長時間堆疊。
  • 材料永久變形。
  • 溫度對材料的影響。

4. 多片貼合必須避免脫膠

多層EPE貼合可增加厚度與形成階梯結構,但黏合位置不能在主要受力面上輕易分離。

送測前應檢查:

  • 黏著面積是否足夠。
  • 跌落後是否可能分層。
  • 產品是否會切入接合縫。
  • 黏著劑是否受溫濕度影響。

五、EVA內襯適合哪些鋰電池包裝?

EVA通常比一般EPE密度高、尺寸穩定性較好,也適合製作精準的定位槽。

適用情況包括:

  • 電池尺寸較小但重量較集中。
  • 需要精準限制位移。
  • 產品表面容易刮傷。
  • 電池具有特殊外形。
  • 端子或接頭需要獨立挖槽。
  • 包裝重複使用次數較高。

但EVA通常較硬,若直接使用高硬度EVA包覆重型電池,可能出現「固定很好,但緩衝不足」的問題。

實務上可採複合設計:

  • EVA負責精準定位。
  • EPE負責吸收衝擊。
  • 瓦楞天地板負責分散荷重。
  • 外箱負責保持整體結構。

六、瓦楞紙內襯如何兼顧成本與環保?

瓦楞紙內襯適合用於:

  • 電池外形規則。
  • 重量中低。
  • 需要減少塑膠材料。
  • 大量出口。
  • 平面支撐與隔離需求。
  • 希望內襯可回收。

常見結構包括:

  • 折疊式紙卡。
  • 井字隔板。
  • ㄇ型支撐。
  • 回折式框架。
  • 四角紙護角。
  • 多層瓦楞墊片。
  • 紙板卡槽。
  • 上下天地板。

瓦楞紙內襯的設計重點

瓦楞紙的強度具有方向性。設計折框或支撐柱時,應讓瓦楞方向配合主要受力方向,否則紙板容易側向折彎。

另外,瓦楞紙內襯較容易受到濕度影響。若是海運、長期倉儲或高濕環境,應評估:

  • 耐濕紙材。
  • 防潮袋或鋁箔袋。
  • 乾燥劑。
  • 貨櫃凝露。
  • 紙板含水率。
  • 包裝後的堆疊時間。

紙內襯可以通過跌落測試,但通常需要更精確的折線、卡扣與承重面設計,不能只用幾片平紙板填充。


七、天地板在鋰電池包裝中的作用

天地板是放置在產品上方或下方的平面瓦楞紙板。

它看似簡單,實際上對跌落測試有四個重要功能。

1. 分散集中荷重

電池底部可能只有幾個腳墊或突出點。天地板可把集中壓力分散到較大面積,避免直接刺穿EPE或紙箱底部。

2. 防止產品切入內襯

重型電池的金屬邊角可能在跌落時切入較軟的EPE。增加五層瓦楞天地板,可降低尖銳位置直接破壞緩衝材料的機率。

3. 固定上方內襯

上方天地板可將數個EPE墊塊連成整體,避免開箱、翻轉或跌落時墊塊移位。

4. 提升箱體平整度

當內部產品高度不一致時,天地板能建立較平整的受力面,降低上蓋局部凹陷。

但天地板不能取代真正的緩衝材料。只在電池上方蓋一片紙板,若四周仍有空隙,產品依然可能位移。


八、抗衝擊內襯應該包得越緊越好嗎?

不一定。

鋰電池內襯設計應是「穩定固定,但保有緩衝行程」。

太鬆的問題

  • 電池在箱內滑動。
  • 跌落時產生二次撞擊。
  • 端子可能撞擊箱壁。
  • 內襯可能脫離定位。
  • 電池之間可能接觸。

太緊的問題

  • EPE在出貨前已被壓縮。
  • 紙箱外壁鼓起。
  • 上蓋無法完全閉合。
  • 內襯無法進一步吸收衝擊。
  • 壓力長期集中在電池外殼或端子。
  • 紙箱受潮後更容易變形。

合適的設計應透過樣品試裝與預先跌落確認,找出產品固定力與緩衝空間之間的平衡。


九、鋰電池包裝送測時,為什麼必須與出口包裝一致?

這是鋰電池包裝最容易被忽略的重點。

IATA指引說明,應具備1.2米跌落能力的是依相關包裝指令準備、實際提供運輸的完整包件。換句話說,測試的不是抽象的紙箱型號,而是特定內容物、特定配置、特定內襯及特定封箱方式形成的包裝組合。

送測包裝應盡量與量產出口條件一致,包括:

  • 電池型號。
  • 電池尺寸。
  • 單顆重量。
  • 裝箱數量。
  • 排列方向。
  • 紙箱內外尺寸。
  • 紙板材質與層數。
  • EPE或EVA密度。
  • 內襯厚度。
  • 瓦楞紙內襯結構。
  • 天地板規格。
  • 端子保護方式。
  • 封箱膠帶。
  • 封箱方法。
  • 包件總重量。

哪些變更可能影響原測試結果?

例如:

  • 原本一箱裝一顆,後來改成兩顆。
  • 電池重量增加。
  • 電池尺寸縮小,但內襯沒有同步修改。
  • EPE改用不同密度。
  • EVA厚度減少。
  • 五層紙箱改為較低磅數紙板。
  • 天地板取消。
  • 膠帶品牌或寬度改變。
  • 電池方向改變。
  • 原本有端子護蓋,量產時取消。
  • 測試用新紙箱,出口使用受潮紙箱。

這些變更都可能改變包件的跌落表現。若屬UN規格危險品包裝,還要依認證內容、包裝製造商指示及適用法規確認是否可以變更,不能自行推定「差不多就可以」。


十、鋰電池包裝測試前的工程檢查流程

第一步:確認電池運輸分類

先確認:

  • UN3480、UN3481、UN3090或UN3091。
  • 鋰離子或鋰金屬電池。
  • 電池單獨運輸、與設備同箱或安裝於設備中。
  • Wh或鋰含量。
  • 單件淨重與毛重。
  • 空運、海運或陸運。
  • 適用的包裝指令及條款。

不是所有鋰電池包裝都適用完全相同的1.2米跌落條件,因此應先確認申報情境,再決定包裝規格。

第二步:分析產品脆弱位置

找出:

  • 電池重心。
  • 最重的一側。
  • 外殼薄弱處。
  • 端子位置。
  • 接頭與線材。
  • 把手。
  • 腳墊。
  • 散熱孔。
  • 可承重面。
  • 不可受壓面。

第三步:設計六面限位

確保電池無論正放、側放或倒置,都不會脫離內襯。

第四步:設計底部抗衝擊結構

底部通常可使用:

  • 框式EPE底座。
  • EVA定位座。
  • 折疊瓦楞紙托盤。
  • 五層天地板。
  • 雙層瓦楞墊板。
  • 蜂巢紙承重墊。

第五步:保護端子與導電部位

IATA指引強調,電池應防止短路,端子可透過非導電護蓋、非導電膠帶、完整內包裝或其他適當方式保護;同時包裝必須限制位移,避免跌落後端子保護脫落或重新朝向其他導電物體。

第六步:製作接近量產條件的樣品

不要只做「展示樣」,應使用預計量產的:

  • 紙板材質。
  • 內襯材料。
  • 黏合方式。
  • 膠帶。
  • 組裝工法。
  • 實際內容物重量。

第七步:先做廠內預跌落

送正式測試前,可先從較低高度逐步確認:

  • 底面。
  • 頂面。
  • 長側面。
  • 短側面。
  • 最脆弱角。
  • 接縫稜邊。

預跌落後應拆箱檢查,不要只看外觀。


十一、不同內襯材料怎麼選?

內襯材料 主要功能 適合情況 注意事項
EPE珍珠棉 緩衝、回彈、隔離 中重型電池、客製框式內襯 需確認密度、厚度及壓縮行程
EVA 精準定位、耐磨、尺寸穩定 小型精密電池、特殊外形 過硬時可能降低緩衝效果
瓦楞紙內襯 支撐、分隔、環保回收 規則產品、大量出口 受濕度影響,折線與浪向很重要
天地板 分散荷重、平整受力 底部集中受力、上方固定 不能單獨取代緩衝結構
蜂巢紙 高承重、平面支撐 重型電池或模組 局部緩衝能力需搭配其他材料
PU或其他泡棉 高度客製緩衝 高價精密設備 應確認材料特性與運輸適用性

實際設計也可採複合結構,例如:

五層瓦楞外箱+底部EPE框座+上方瓦楞天地板+四周紙內襯限位。

這類設計能將定位、緩衝、承重及成本分別交給最合適的材料負責。


十二、採購鋰電池包裝時,應提供哪些資料?

為了讓包裝廠正確設計抗衝擊內襯,建議提供:

  • 電池實品或完整尺寸圖。
  • 長、寬、高。
  • 單顆重量。
  • 重心方向。
  • 端子及線材位置。
  • 可承重與不可受壓位置。
  • 每箱裝箱數量。
  • 預計排列方向。
  • 空運或海運。
  • UN編號。
  • Wh規格。
  • 包件重量限制。
  • 是否需要UN危險品包裝測試。
  • 是否需要1.2米跌落驗證。
  • 是否需要堆疊、振動或其他運輸測試。
  • 預計使用EPE、EVA或紙類內襯。
  • 出口地區與物流方式。
  • 每批採購數量。

資料越完整,越能避免內襯重做、測試失敗及量產後無法使用。


十三、常見問題FAQ

Q1:五層紙箱一定能通過鋰電池1.2米跌落測試嗎?

不一定。紙板材質、箱體尺寸、電池重量、內襯結構、封箱方式及跌落方向都會影響結果。五層只是紙板結構的一部分,不能視為通過保證。

Q2:鋰電池包裝一定要使用EPE嗎?

不一定。也可使用EVA、瓦楞紙內襯、蜂巢紙或複合材料。重點是完整包件能固定產品、吸收衝擊、防止短路及維持封閉。

Q3:內襯做得越厚越容易通過嗎?

不一定。過厚可能使紙箱尺寸增加,也可能因材料過硬或預壓縮而失去有效緩衝。應依電池重量與材料特性計算及測試。

Q4:天地板可以取代EPE嗎?

通常不能直接取代。天地板主要負責分散壓力與建立平整受力面,EPE則主要負責吸收衝擊。兩者搭配往往比單獨使用更穩定。

Q5:送測可以用模型或配重塊代替電池嗎?

是否可使用替代內容物,應先與測試單位及適用規範確認。替代物必須能合理重現實際產品的重量、尺寸、重心、硬度與受力特性,不能只做到總重量相同。

Q6:測試通過後可以更換紙箱供應商嗎?

不能只看尺寸是否相同。不同供應商的紙張克重、瓦楞結構、含水率、接合與製造公差都可能不同。若是UN規格包裝,更應依證書、測試報告及製造商指示確認。

Q7:1.2米跌落測試和UN38.3是一樣的嗎?

不一樣。UN38.3主要針對鋰電池設計型式本身進行運輸安全測試;1.2米跌落則是特定運輸條件下的包裝能力要求。電池通過UN38.3,不代表外包裝自然符合跌落要求。PHMSA也將電池設計測試與運輸包裝要求分別說明。


結論:通過跌落測試,靠的是完整包裝系統

鋰電池包裝要通過1.2米跌落測試,不能只依賴加厚紙箱,也不能只在空隙塞入泡棉。

真正有效的設計應包含:

  • 適合重量與尺寸的瓦楞紙箱。
  • 能限制六面位移的抗衝擊內襯。
  • 足夠但不過度的緩衝空間。
  • 電池端子與導電部位保護。
  • 底部與角落的受力強化。
  • 天地板的荷重分散。
  • 穩定且可重複執行的封箱方式。
  • 與實際出口完全一致的送測包裝。

對採購端而言,應要求包裝廠從電池重量、重心、端子位置、內襯壓縮與外箱受力進行整體設計,而不是只詢問「紙箱一個多少錢」。

因為鋰電池包裝真正要降低的,不只是紙箱破損,而是出口拒收、測試重做、貨物損壞、短路與運輸事故的整體風險。