《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》情况介绍

《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》情况介绍

根据国家标准化管理委员会下达的由全国电动工具标准化技术委员会归口，上海电动工具研究所负责起草的国家标准《电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第1部分:电池包的安全》（计划编号：20132646-T-604）和《电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第2部分:充电器的安全》（计划编号：20132647-T-604）于2014年7月30日在上海召开了标准起草组第一次工作组会议。

上海电动工具研究所、东莞创机电业制品有限公司、江苏金鼎电动工具集团有限公司、麦太保电动工具（中国）有限公司、泉峰（中国）贸易有限公司、博世电动工具（中国）有限公司、弘大集团有限公司、宁波汉浦工具有限公司、百得（苏州）精密制造有限公司、牧田（中国）有限公司、宝时得机械（中国）有限公司、美国德州仪器公司、慈溪市贝士达电动工具有限公司等21个单位的31名代表出席会议。

本刊现就了解到的该标准有关情况作简单介绍：

问：制定《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》主要目的和背景是什么？

答：从1895年第一台直流电钻诞生，1925年开发了单相串励电动机为动力的交流电钻，直至当今倡导绿色、低碳生活，大力开拓绿色、环保新能源及功率器件的发展、无刷直流电机的技术成熟，可充电的电池式电动工具得到迅猛的发展。从世界电动工具发展的历史变革来看，其动力源实现了直流-交流-直流的转型，每一次的转型都在技术上得到了质的飞跃。

2012年我国电动工具产量为2.5亿台，出口约2亿台。我国电动工具产量约占全球产量的80%，可充电的电池式工具约占总产量的40%左右。

动力电池，尤其是动力锂离子电池为各类电动工具提供了最干净、安全、适用的能源，使电动工具使用更方便，丰富了社会的物质生活，尤其在改善城市生态环境、建设园林城市、园林住宅小区、林荫道路、宽广的草坪、密集的树篱，使城市绿意黯然，使在绿色生态城市的树林养护、树枝的修剪、粉碎，草坪的割草、修剪，密集树篱的剪切中大量使用无电源线电动园林工具，以替代燃油园林工具。尽管可充电电池式工具的电池包供电电压在直流60V以下的安全特低电压，但是，电池和充电器的过充、过流、过放和短路会引发电池包的过热、壳体开裂、介质泄漏而发生着火、爆炸等事故，所以对可充电电池式工具的电气安全从一般电动工具的电击危险防护转移到对电池包的着火、爆炸危险的防护。

电池包是可充电电池式工具的关键组件，是由电池组、电池管理（控制）和壳体的组合。充电器是用于充电、平衡和维持电池组充电的能量转换状况的电源系统的组合。电池包和充电器的安全直接关系着与其连接组合的工具的使用安全。

综上，为实现国家推进节能减排、清洁生产、循环经济、低碳经济的战略目标，服务电动工具技术、产品的转型、升级、换代，采用新能源，开展电动工具可充电电池包和充电器的安全技术研究和标准制定是当务之急。

问：《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》主要适用范围有哪些？

答：《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》分为两个部分。

《电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第1部分：电池包的安全》（Safety for rechargeable battery packs and chargers for electric tools part 1 safety for rechargeable battery packs）主要适用于由可充电电池供电的电动机驱动和电磁铁驱动的手持式、可移式电动工具和园林工具的可拆卸或分体式电池包的安全。电池包的最大标称电压为直流70 V；适用于由单相交流250 V市电通过符合本标准第2部分：充电器的安全的充电器进行充电的电池包。本部分不适用于由使用者安装使用的通用电池包或电池组等。

《电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第2部分：充电器的安全》（Safety for rechargeable battery packs and chargers for electric tools part 2 safety for chargers）主要适用于由可充电电池供电的电动机驱动和电磁铁驱动的手持式、可移式电动工具和园林工具的可拆卸或分体式电池包传导充电的充电器或充电装置的安全。适用于由单相交流250V市电供电、输出为特低安全电压户内使用的携带式或固定式的充电器或充电装置。对于能直接接在市电或非隔离电源上才操作和或充电的电池式工具中的充电器的安全要求也属于本部分的范围。

问：《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》的编制原则是什么?

答：电池管理（控制）除与电池组和壳体组合一个整体外，它可设置在电池式工具的主体，或开关组件中，也可以设置在电池式工具配套的充电器中。所以组成电池包的单元（元件、组件）除应符合各自标准外，组成的电池包还必须符合电动工具的安全标准。技术要求满足：在预期使用和合理可预见使用条件下保证安全使用；电池包内含碱性或其他非酸性电解质的电池或电池组的安全应符合相关标准；电动工具用电池包的安全必须符合GB 3883.1-2014《手持式、可移式电动工具和园林工具的安全 第1部分：通用安全》；标准编写格式、结构和规则要符合GB/T 1.1。

问：目前，国内外可充电式电动工具电池包技术发展方向有哪些？国际上有无相关技术标准对应？

答：采用可充电电池作为动力的电池式工具已是比较成熟的技术，形成了规模生产，选用动力电池多为镍镉或镍氢电池，电池包的标称电压有9 V、12 V、18 V、24 V等，驱动的电动机输入功率一般不超过500 W。随着锂离子电池在电动工具的应用研究和开发，技术上也日趋成熟，一些企业开始研发标称电压在36 V及以上，甚至56 V的锂离子电池包，其驱动的电动机功率超过1000 W。作为园林工具的动力源，标志着动力锂离子电池在工业上应用的新领域。

可充电电池包，尤其是锂离子电池包，在电动工具中作为新型动力源的应用，德国博世公司、美国史丹利百得公司、日本牧田、日立工机公司，国内的上海电动工具研究所，江苏南京德朔实业有限公司、江苏金鼎电动工具有限公司、宝时得机械（中国）有限公司、TTI集团东莞工厂等企业的研发速度很快，并开发设计了各类电动工具产品，投入规模生产，成果丰硕。

电动工具用可充电电池包和充电器的安全在国内外尚未制定技术标准。国际电工委员会（IEC）TC116于2014年制定的《手持式、可移式电动工具和园林工具的安全 第1部分 通用要求》附录K电池式工具和电池包、附录L提供电源连接或非隔离源的电池式工具和电池包，对电池包与工具的组合提出要求，但技术内容不完整、不严密、不统一。电池包作为电池式电动工具的动力源、关键功能部件，其要求远不能达到使用安全的技术水平。所以，已占电动工具产量40%的电池式工具的电池包和充电器制定涉及安全使用的《电动工具用可充电电池包和充电器的安全》专用安全国家标准是当务之急。