《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》情況介紹

《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》情況介紹

根據(jù)國家標準化管理委員會下達的由全國電動工具標準化技術(shù)委員會歸口，上海電動工具研究所負責起草的國家標準《電動工具用可充電電池包和充電器的安全 第1部分:電池包的安全》（計劃編號：20132646-T-604）和《電動工具用可充電電池包和充電器的安全 第2部分:充電器的安全》（計劃編號：20132647-T-604）于2014年7月30日在上海召開了標準起草組第一次工作組會議。

上海電動工具研究所、東莞創(chuàng)機電業(yè)制品有限公司、江蘇金鼎電動工具集團有限公司、麥太保電動工具（中國）有限公司、泉峰（中國）貿(mào)易有限公司、博世電動工具（中國）有限公司、弘大集團有限公司、寧波漢浦工具有限公司、百得（蘇州）精密制造有限公司、牧田（中國）有限公司、寶時得機械（中國）有限公司、美國德州儀器公司、慈溪市貝士達電動工具有限公司等21個單位的31名代表出席會議。

本刊現(xiàn)就了解到的該標準有關(guān)情況作簡單介紹：

問：制定《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》主要目的和背景是什么？

答：從1895年第一臺直流電鉆誕生，1925年開發(fā)了單相串勵電動機為動力的交流電鉆，直至當今倡導綠色、低碳生活，大力開拓綠色、環(huán)保新能源及功率器件的發(fā)展、無刷直流電機的技術(shù)成熟，可充電的電池式電動工具得到迅猛的發(fā)展。從世界電動工具發(fā)展的歷史變革來看，其動力源實現(xiàn)了直流-交流-直流的轉(zhuǎn)型，每一次的轉(zhuǎn)型都在技術(shù)上得到了質(zhì)的飛躍。

2012年我國電動工具產(chǎn)量為2.5億臺，出口約2億臺。我國電動工具產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的80%，可充電的電池式工具約占總產(chǎn)量的40%左右。

動力電池，尤其是動力鋰離子電池為各類電動工具提供了最干凈、安全、適用的能源，使電動工具使用更方便，豐富了社會的物質(zhì)生活，尤其在改善城市生態(tài)環(huán)境、建設(shè)園林城市、園林住宅小區(qū)、林蔭道路、寬廣的草坪、密集的樹籬，使城市綠意黯然，使在綠色生態(tài)城市的樹林養(yǎng)護、樹枝的修剪、粉碎，草坪的割草、修剪，密集樹籬的剪切中大量使用無電源線電動園林工具，以替代燃油園林工具。盡管可充電電池式工具的電池包供電電壓在直流60V以下的安全特低電壓，但是，電池和充電器的過充、過流、過放和短路會引發(fā)電池包的過熱、殼體開裂、介質(zhì)泄漏而發(fā)生著火、爆炸等事故，所以對可充電電池式工具的電氣安全從一般電動工具的電擊危險防護轉(zhuǎn)移到對電池包的著火、爆炸危險的防護。

電池包是可充電電池式工具的關(guān)鍵組件，是由電池組、電池管理（控制）和殼體的組合。充電器是用于充電、平衡和維持電池組充電的能量轉(zhuǎn)換狀況的電源系統(tǒng)的組合。電池包和充電器的安全直接關(guān)系著與其連接組合的工具的使用安全。

綜上，為實現(xiàn)國家推進節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟的戰(zhàn)略目標，服務(wù)電動工具技術(shù)、產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型、升級、換代，采用新能源，開展電動工具可充電電池包和充電器的安全技術(shù)研究和標準制定是當務(wù)之急。

問：《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》主要適用范圍有哪些？

答：《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》分為兩個部分。

《電動工具用可充電電池包和充電器的安全 第1部分：電池包的安全》（Safety for rechargeable battery packs and chargers for electric tools part 1 safety for rechargeable battery packs）主要適用于由可充電電池供電的電動機驅(qū)動和電磁鐵驅(qū)動的手持式、可移式電動工具和園林工具的可拆卸或分體式電池包的安全。電池包的最大標稱電壓為直流70 V；適用于由單相交流250 V市電通過符合本標準第2部分：充電器的安全的充電器進行充電的電池包。本部分不適用于由使用者安裝使用的通用電池包或電池組等。

《電動工具用可充電電池包和充電器的安全 第2部分：充電器的安全》（Safety for rechargeable battery packs and chargers for electric tools part 2 safety for chargers）主要適用于由可充電電池供電的電動機驅(qū)動和電磁鐵驅(qū)動的手持式、可移式電動工具和園林工具的可拆卸或分體式電池包傳導充電的充電器或充電裝置的安全。適用于由單相交流250V市電供電、輸出為特低安全電壓戶內(nèi)使用的攜帶式或固定式的充電器或充電裝置。對于能直接接在市電或非隔離電源上才操作和或充電的電池式工具中的充電器的安全要求也屬于本部分的范圍。

問：《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》的編制原則是什么?

答：電池管理（控制）除與電池組和殼體組合一個整體外，它可設(shè)置在電池式工具的主體，或開關(guān)組件中，也可以設(shè)置在電池式工具配套的充電器中。所以組成電池包的單元（元件、組件）除應(yīng)符合各自標準外，組成的電池包還必須符合電動工具的安全標準。技術(shù)要求滿足：在預(yù)期使用和合理可預(yù)見使用條件下保證安全使用；電池包內(nèi)含堿性或其他非酸性電解質(zhì)的電池或電池組的安全應(yīng)符合相關(guān)標準；電動工具用電池包的安全必須符合GB 3883.1-2014《手持式、可移式電動工具和園林工具的安全 第1部分：通用安全》；標準編寫格式、結(jié)構(gòu)和規(guī)則要符合GB/T 1.1。

問：目前，國內(nèi)外可充電式電動工具電池包技術(shù)發(fā)展方向有哪些？國際上有無相關(guān)技術(shù)標準對應(yīng)？

答：采用可充電電池作為動力的電池式工具已是比較成熟的技術(shù)，形成了規(guī)模生產(chǎn)，選用動力電池多為鎳鎘或鎳氫電池，電池包的標稱電壓有9 V、12 V、18 V、24 V等，驅(qū)動的電動機輸入功率一般不超過500 W。隨著鋰離子電池在電動工具的應(yīng)用研究和開發(fā)，技術(shù)上也日趨成熟，一些企業(yè)開始研發(fā)標稱電壓在36 V及以上，甚至56 V的鋰離子電池包，其驅(qū)動的電動機功率超過1000 W。作為園林工具的動力源，標志著動力鋰離子電池在工業(yè)上應(yīng)用的新領(lǐng)域。

可充電電池包，尤其是鋰離子電池包，在電動工具中作為新型動力源的應(yīng)用，德國博世公司、美國史丹利百得公司、日本牧田、日立工機公司，國內(nèi)的上海電動工具研究所，江蘇南京德朔實業(yè)有限公司、江蘇金鼎電動工具有限公司、寶時得機械（中國）有限公司、TTI集團東莞工廠等企業(yè)的研發(fā)速度很快，并開發(fā)設(shè)計了各類電動工具產(chǎn)品，投入規(guī)模生產(chǎn)，成果豐碩。

電動工具用可充電電池包和充電器的安全在國內(nèi)外尚未制定技術(shù)標準。國際電工委員會（IEC）TC116于2014年制定的《手持式、可移式電動工具和園林工具的安全 第1部分 通用要求》附錄K電池式工具和電池包、附錄L提供電源連接或非隔離源的電池式工具和電池包，對電池包與工具的組合提出要求，但技術(shù)內(nèi)容不完整、不嚴密、不統(tǒng)一。電池包作為電池式電動工具的動力源、關(guān)鍵功能部件，其要求遠不能達到使用安全的技術(shù)水平。所以，已占電動工具產(chǎn)量40%的電池式工具的電池包和充電器制定涉及安全使用的《電動工具用可充電電池包和充電器的安全》專用安全國家標準是當務(wù)之急。