鋰電池出口包裝除了需要防止短路、碰撞與電池移動，還必須考慮倉儲、棧板堆疊及空運轉運過程中的長時間壓力。
所謂「鋰電池3米堆碼測試」，並不是單純把紙箱疊到3米高後看會不會倒下，而是要求完成包裝必須能承受相當於同類包裝堆疊至3米高度所產生的垂直負荷，持續24小時後，仍不能造成電池損壞，也不能使包裝的保護效能降低。
自2025年1月起，IATA針對部分以非UN規格包裝運輸、與設備一起包裝或安裝於設備中的鋰電池包裝，新增3米堆碼能力要求。適用範圍包括部分PI 966、PI 967、PI 969及PI 970包裝情況；實際適用條件仍應依當年度IATA DGR、電池種類、瓦時數、包裝方式及Section分類確認。
什麼是鋰電池3米堆碼測試？
3米堆碼要求的核心內容是：
完成包裝必須能承受施加於頂面的負荷，該負荷相當於相同包裝堆疊至總高度3米時所產生的重量，持續時間為24小時。
測試或評估完成後，包裝應符合以下基本原則：
- 電池或電芯不能因受壓而損壞。
- 外箱不能嚴重變形、塌陷或破裂。
- 內襯不能失去固定及緩衝功能。
- 電池不能因包裝變形而移位。
- 電池端子不能因受壓、摩擦或位移而增加短路風險。
- 包裝整體保護效能不能降低。
IATA並未規定所有出貨人都必須取得第三方實驗室證書，也沒有規定唯一的測試設備或測試方法。包裝能力可以透過實際測試、工程評估或既有運輸經驗證明，但出貨人應能說明判定依據，並保留相關紀錄。
3米堆碼測試負荷怎麼計算？
首先需要知道以下資料：
- 完成包裝外部高度
- 每箱毛重
- 包裝堆疊方向
- 預計測試的箱體數量
- 最底層測試箱本身是否包含在3米總高度內
基本計算方式如下：
堆疊箱數＝3米÷單箱外部高度
頂部施加負荷＝上方箱數×每箱毛重
其中，上方箱數通常不包含最底部的測試箱。
計算範例
假設一個鋰電池完成包裝的資料如下：
- 紙箱外部高度：300 mm，也就是0.3米
- 每箱毛重：25 kg
- 3米可以堆疊：3÷0.3＝10箱
- 最底下一箱為測試樣品
- 上方相當於9箱重量
因此頂部應施加的測試負荷為：
9箱×25 kg＝225 kg
也就是在最底層完成包裝的頂面，均勻施加約225公斤的重量，持續24小時。
若使用壓縮試驗機，也可以將225 kg換算為約2.21 kN的垂直力進行測試。
實際試驗時，重量必須均勻分布在紙箱頂面，不能只使用面積很小的鐵塊直接壓在箱體中央，否則測出的可能是局部穿刺或集中受力，而不是實際堆疊狀態。
鋰電池3米堆碼測試怎麼做？
目前可採用三種主要方式。
方法一：實際堆疊測試
將具有代表性的完成包裝，依正常出貨方向逐箱堆疊至3米高度，保持24小時。
測試包裝應盡量與實際出貨狀態一致，包括：
- 相同外箱尺寸
- 相同紙板材質及楞別
- 相同電池或等效配重
- 相同內襯
- 相同封箱膠帶
- 相同封箱方式
- 相同包裝方向
- 相近的產品重心
若同一種紙箱會裝不同產品，應優先選擇重量較高、體積密度較大或重心較不利的產品作為代表樣品，或者明確限制每箱最大毛重。IATA也建議，產品種類較多的出貨人應使用密度較高的代表性產品進行客觀評估。
方法二：頂部載重測試
將一個完成包裝放置於平整、堅硬的水平面，再於箱體頂部放置均壓板，施加等同於上方同類包裝重量的載荷，持續24小時。
建議配置：
- 底部使用平整鋼板或堅硬平台。
- 紙箱以正常運輸方向放置。
- 頂部放置面積接近紙箱頂面的均壓板。
- 均勻增加砝碼、鋼板或其他已知重量。
- 保持24小時。
- 測量箱體變形並檢查內部電池及內襯。
這種方法比直接堆10箱更容易控制重量，也比較容易記錄測試數據。
方法三：紙箱壓縮試驗機
使用紙箱抗壓試驗機對完成包裝進行壓縮測試，可以取得：
- 最大抗壓力
- 壓縮位移
- 箱體變形曲線
- 初始潰縮位置
- 失效模式
但是必須注意，短時間壓縮試驗取得的最大BCT數值，不等於紙箱可以在實際環境中長時間承受相同重量。
3米堆碼要求包含24小時的持續受壓，因此還需要考慮紙板潛變、濕度、堆疊偏移、搬運損傷與安全係數。不能只看到試驗機顯示的峰值抗壓力高於計算負荷，就直接認定一定符合要求。
測試完成後要檢查什麼？
經過24小時堆碼後，建議至少檢查以下項目。
1. 外箱是否永久變形
測量測試前後的箱體高度，觀察：
- 箱體是否向外鼓出
- 四個角柱是否彎曲
- 箱蓋是否下陷
- 箱底是否向下凸出
- 搭接處是否裂開
- 封箱膠帶是否翹起或脫落
紙箱有少量彈性壓縮並不代表一定不合格，但如果卸載後仍持續變形，或已影響內部保護空間，就需要重新設計。
2. 電池是否受到直接壓力
拆箱後確認：
- 電池外殼有無凹陷
- 電池端子有無受壓
- 線材與接頭有無折傷
- 電池模組固定點有無破裂
- 電池是否接觸箱蓋或箱底
- 電池是否因紙箱壓縮而承擔堆疊重量
理想的堆疊受力路徑應由外箱角柱、紙板結構與專用承重內襯傳遞，不能直接把上方重量壓在電芯、端子、BMS、接頭或外露線材上。
3. 內襯是否失效
EPE、EVA、PU泡棉或瓦楞紙內襯均可能發生壓縮變形。
需要檢查：
- 泡棉是否被壓扁
- 紙內襯是否潰縮
- 固定框是否向外張開
- 天地板是否彎曲
- 電池與紙箱之間的間距是否消失
- 內襯是否仍能防止左右及上下移動
IATA要求鋰電池應妥善固定，避免移動造成端子保護鬆脫、方向改變或短路風險；如果外箱本身不具備足夠抗衝擊能力，也不能只依靠外箱保護電池端子。
BCT與ECT有什麼差別？
設計鋰電池堆疊外箱時，常見的兩個指標是ECT與BCT。
ECT：邊壓強度
ECT是Edge Crush Test的縮寫，主要測量一小段瓦楞紙板在楞向垂直受壓時，可以承受多大的壓力。
ECT可用來判斷紙板本身的壓縮強度，但ECT高不代表完成紙箱的抗壓力一定高。
紙箱抗壓還會受到以下因素影響：
- 紙箱長寬比
- 箱體周長
- 箱高
- 開槽深度
- 壓線品質
- 接合方式
- 紙板厚度
- 楞別
- 印刷面積
- 手提孔及通風孔
- 封箱方式
- 水分與濕度
BCT：整箱抗壓強度
BCT是Box Compression Test的縮寫，測量的是完成紙箱在上下壓板之間受壓時的最大承載能力。
相較於ECT，BCT更接近實際紙箱堆疊表現。
但是，BCT通常是短時間測試的最大破壞力；3米堆碼要求則是長時間靜態負荷。設計時應將以下折減因素納入：
- 高濕度折減
- 長時間載重潛變
- 印刷及模切折減
- 搬運損傷
- 棧板縫隙
- 紙箱超出棧板
- 上下箱未對齊
- 不同批次紙板差異
- 倉儲時間
- 海運貨櫃濕度
因此，紙箱的BCT設計值不宜只等於3米堆碼計算負荷，而應保留合理安全係數。
紙箱抗壓安全係數怎麼抓？
假設計算出的3米等效負荷為225 kg，理論上紙箱至少要承受225 kg的持續負荷。
但實際設計不能只做225 kg的短時間BCT。
一般包裝工程會依運輸環境、倉儲時間與濕度設定安全係數。例如：
- 短程、乾燥、單次堆疊：可採較低安全係數
- 長途海運、高濕度、多次轉運：需要提高安全係數
- 高價鋰電池、重型模組：應採更保守設計
- 紙箱會超出棧板或交錯堆疊：應增加設計餘裕
例如以安全係數2.5估算：
設計BCT目標＝225 kg×2.5＝562.5 kgf
但這只是初步工程目標，不代表取得562.5 kgf的瞬間BCT數值後，就必然可以通過24小時堆碼。最終仍應以完成包裝的實際測試、工程評估及使用環境判定。
三層、五層、七層紙箱怎麼選？
鋰電池外箱不能只依產品重量決定層數，也要看箱體尺寸、堆疊高度、重心與內襯受力方式。
三層瓦楞紙箱
適合：
- 小型電池
- 較低毛重
- 箱體尺寸較小
- 堆疊高度較低
- 內部設備本身有剛性保護
三層紙箱重量較輕、成本較低，但對大型或高密度鋰電池而言，抗壓餘裕通常較有限。
五層瓦楞紙箱
常見組合包括AB楞、BC楞或其他雙楞結構。
適合：
- 中型鋰電池
- 電池與設備同箱
- 需要較高抗壓與抗穿刺能力
- 空運、海運或棧板出貨
- 需要搭配EPE、EVA或紙內襯
五層紙箱通常是鋰電池出口包裝的主要選擇，但仍須依紙張克重、芯紙強度、尺寸與實際BCT判定，不能只用「五層」兩個字保證抗壓。
七層瓦楞紙箱
適合：
- 重型電池模組
- 大尺寸箱體
- 高密度產品
- 長時間堆疊
- 海運或高濕度環境
- 需要較高抗壓及抗穿刺能力
七層紙箱雖然能提升箱體剛性，但如果壓線過深、箱蓋結構不合理或內襯沒有建立垂直承重路徑，仍可能在堆疊測試中發生箱蓋下陷或箱角潰縮。
哪一種瓦楞楞別比較抗壓？
B楞
楞高較低、單位長度楞數較多，表面較平整，抗平壓及印刷表現較好，但緩衝空間相對較小。
C楞
厚度與緩衝性適中，常用於一般運輸紙箱。
A楞
楞高較高，具有較好的垂直緩衝與吸震空間，但表面平整度及單位長度楞數與B楞不同。
AB楞或BC楞
雙楞紙板結合不同楞型，可同時取得較好的抗壓、抗穿刺與緩衝能力，常用於鋰電池、機械零件及出口包裝。
但紙箱抗壓並非楞越厚越好。真正影響結果的是紙張強度、楞型組合、製程品質、含水率、箱型與受力結構。
內襯如何避免電池受到堆疊壓力？
鋰電池內襯通常具有兩種功能：
- 固定及緩衝產品。
- 建立或控制垂直受力路徑。
如果內襯只負責填補空間，卻沒有考慮上方壓力，紙箱受壓變形後就可能直接接觸電池。
EPE內襯
EPE適合吸收跌落衝擊及固定產品，但長時間受壓可能產生壓縮變形。
設計重點包括：
- 不要把主要堆碼重量全部壓在EPE上。
- 頂部EPE應避開端子、接頭及易損區。
- 需保留適當緩衝行程。
- 四周框體應限制電池水平移動。
- 高密度或高重量產品需確認泡棉密度與承載面積。
EVA內襯
EVA密度較高、支撐性較強，適合精密電池模組及高價產品，但材料成本較高，也不能忽略長時間壓縮造成的永久變形。
瓦楞紙內襯
瓦楞紙內襯可設計折邊、框架、支撐柱與天地板，使壓力沿紙板楞向傳遞。
設計時應注意：
- 受力方向應盡量與楞向一致。
- 回折框架高度要一致。
- 支撐位置應避開電池脆弱部位。
- 紙內襯不能因受潮快速軟化。
- 支撐柱應對應外箱四角或主要受力位置。
天地板
上方增加五層或高強度瓦楞天地板，可以分散集中荷重，減少箱蓋直接向下凹陷。
但天地板本身不能取代外箱抗壓設計。若外箱四角柱強度不足，天地板只會把壓力傳到已經變形的箱壁。
紙箱堆疊最常見的失敗原因
1. 紙箱尺寸過大、內容物過小
外箱留下過多空間，箱蓋中央缺少支撐，容易在頂部載重時下陷。
2. 電池直接承重
內襯高度設計錯誤，使上蓋或天地板直接壓到電池外殼、端子或線材。
3. 只看紙板層數
同樣是五層紙板，使用的面紙、芯紙、楞紙克重及強度不同，BCT可能有明顯差異。
4. 紙箱超出棧板
紙箱邊緣懸空時，箱底與角柱無法獲得完整支撐，抗壓能力可能大幅下降。
5. 箱體沒有垂直對齊
上下紙箱錯位或交錯堆疊，會讓箱角無法對準，造成箱面中央承受集中壓力。
6. 高濕度造成紙板軟化
海運貨櫃、港區及倉庫的高濕度會降低瓦楞紙箱抗壓能力。乾燥環境下通過的設計，不代表在高濕度環境仍有相同表現。
7. 手提孔或模切孔位置不當
孔洞切在主要受力柱附近，會破壞紙箱垂直壓縮強度。
8. 封箱方式不足
膠帶寬度、黏著力或封箱位置不足，可能造成上下蓋片在持續受壓時逐漸張開。
3米堆碼測試等於UN紙箱堆疊測試嗎？
不完全相同。
鋰電池3米堆碼能力要求，主要是針對特定IATA包裝指示下的完成包裝，要求包裝承受3米同類包裝等效重量24小時。能力可以透過測試、評估或經驗證明，並不一定要求第三方實驗室出具正式報告。
UN 4G危險品包裝性能試驗則屬於UN規格包裝認證系統的一部分，測試條件、內容物、毛重、包裝等級、紙板規格及認證標記均有特定要求。
因此：
- 通過3米堆碼評估，不代表取得UN 4G認證。
- 使用UN紙箱，也不代表任何內裝方式都自動符合鋰電池包裝要求。
- 更換電池重量、內襯、裝箱數量或封箱方式，都可能改變完成包裝的堆疊能力。
- 實際送測及評估使用的包裝，應與出口出貨包裝一致。
鋰電池外箱抗壓設計的7個重點
- 先計算3米等效堆碼重量
依單箱高度與毛重計算底層紙箱需要承受的上方重量。
- 設定合理BCT目標與安全係數
將濕度、倉儲時間、搬運損傷與棧板條件納入。
- 選擇適當紙板與楞別
不能只看三層、五層或七層，還要確認紙張強度與整箱抗壓。
- 建立清楚的垂直受力路徑
優先讓重量經由外箱角柱、紙支撐或專用承重結構傳遞。
- 避免電池及端子直接承重
電池外殼、端子、BMS與線材均不應成為主要支撐點。
- 使用與實際出貨一致的樣品測試
包含產品、內襯、紙箱、天地板、膠帶與封箱方式。
- 保留測試及評估紀錄
建議保存照片、影片、重量計算、紙箱規格、測試時間、變形數據與測試結果，作為包裝能力的判定依據。
鋰電池3米堆碼測試紀錄應包含什麼？
建議建立以下文件：
- 電池型號及UN編號
- 電池瓦時數或鋰含量
- 適用Packing Instruction及Section
- 每箱電池數量
- 完成包裝毛重
- 紙箱內外尺寸
- 紙板材質及楞別
- ECT或紙板強度資料
- BCT測試數值
- 內襯材質及密度
- 封箱膠帶規格
- 3米等效堆碼計算
- 實際施加重量
- 測試開始及結束時間
- 測試環境溫濕度
- 測試前後箱高
- 紙箱及內襯變形照片
- 電池外觀及端子檢查
- 測試結果與判定人員
IATA說明，主管機關要求時，出貨人應能提供判定包裝具備3米堆碼能力的依據，因此即使沒有委託第三方實驗室，也不應只以口頭經驗作為唯一證明。
常見問題
Q1：一定要真的堆到3米高嗎？
不一定。可以實際堆疊，也可以在完成包裝頂面施加等效重量24小時，或透過包裝設計評估與既有使用經驗證明能力。
Q2：一定要送第三方實驗室嗎？
IATA的3米堆碼能力要求本身沒有強制規定必須由獨立實驗室測試，但出貨人負有確認包裝符合規範及保存判定依據的責任。
Q3：只測空紙箱可以嗎？
不建議。測試應使用完成包裝或具有代表性的配置，包含實際產品或合理等效配重、內襯、天地板與封箱材料。
空紙箱無法呈現實際重心、內襯支撐、箱底變形及電池受壓風險。
Q4：通過BCT就代表通過3米堆碼嗎？
不一定。BCT是重要參考數據，但3米堆碼包含24小時持續載重。必須同時評估潛變、濕度及完成包裝結構。
Q5：紙箱需要完全沒有變形嗎？
規範重點是不能損壞電池，也不能降低包裝保護效能。少量彈性變形不一定直接判定失敗，但如果變形導致電池受壓、移位、內襯失效或封箱鬆脫，就需要改善。
Q6：產品重量變更後需要重新評估嗎？
需要。只要每箱毛重、箱高、內襯、電池數量或包裝結構改變，3米等效負荷與受力狀況都可能改變。
結論：3米堆碼不是只把紙箱做厚，而是控制整個受力系統
鋰電池3米堆碼測試的關鍵，不只是提高紙箱層數，而是讓完成包裝在24小時持續受壓後，仍能保持穩定的箱體結構、固定能力與端子保護。
一套可靠的鋰電池堆疊包裝，應同時完成：
- 3米等效負荷計算
- 紙板ECT與整箱BCT評估
- 紙箱楞別與紙張配置
- 內襯緩衝及固定設計
- 垂直承重路徑設計
- 電池端子與脆弱部位避壓
- 完成包裝24小時測試
- 測試與出貨規格一致
- 測試資料及照片留存
對採購人員而言，詢價時不應只問「五層紙箱多少錢」，而應提供電池尺寸、重量、裝箱數量、運輸方式、堆疊高度及內襯需求，才能設計真正符合鋰電池出口運輸條件的包裝。
榮和紙器可依鋰電池尺寸、重量、運輸方式及測試需求，規劃瓦楞紙箱、EPE、EVA、紙內襯、天地板與棧板堆疊結構，並協助進行3米堆碼負荷計算、紙箱抗壓評估及UN危險品包裝送測規劃。