#电动工具# IEC 62841-1-2014 ANNEX K（电池式电池包）解读

K.1适用范围：

*适用于由可充电电池供电的：

1.手持式电动工具

2.可移式电动工具

3.园林工具

4.以及这类工具的电池包

工具和电池包的最大额定电压为75Vd.c.

*本附录所涉及的电池式工具不认为是I类，II类， III类。电池工具电击危险只存在两个不同极性零件之间，并不要求具有其他绝缘。
*不适用使用通用电池的工具
*不适用充电器的安全，但这个标准覆盖了锂离子电池系统的安全功能 被此章节覆盖，用非绝缘的充电器充电的电池，在考虑爬电距离和电气间隙应该把充电器一并考虑。
除非有特别说明，则其电工工具的电池包都应按照此附录来考核，而不参考IEC62133 4.当考核分离式的电池包的着火风险的时候，按照无人照看的情况考核。在其他标准中认为其产生着火的原因是充电产 生被认为是满足要求的

5. 此附录也提出了工具中的锂电池系统，以下是条款中的内容：

• 1. 不作为最后客户使用的电池系统 （有关运输和处理锂电池的产生的危险在这不涉及，参考IEC 62281）。
• 2. 这些条款被认为是整体的综合评估 ，如果其器具也满足此标准范围。
• 3. 这些条款增加了锂电池系统在储存和使用（充电和放电）中，这些条款被认为是对于着火和电击危险的附加条款。
• 4. 这些条款需参考cells上标注的详细的参数，并针对参数做的一些测试都包含在这之内，不作为单独cells 的考核标准。

此附录章节不适用于通用的电池包工具。
此附录章节不能完全保证通用电池包工具产生的危险。
此附录章节不适用于电池充电器本身。
如果满足此章节的器具，标准主题有与之不同的要求都以此附录为准。

K.3 定义:

K.3.201 电池系统（battery system） 电池组，充电系统和工具及使用时三者之间可能存在的连接组合。
K.3.204 充电系统(charger system) 用于充电，平衡，和维持电池组充电状态的电路系统的组合。
K.3.205 放电速率（C5) 给电池或电池包放电5个小时，让其电压降低到电池生产者规定的截止电压的的电流。
K.3.208 充满电(full charger battery/cell 电池或电池组充电，直到与工具一起使用的电池充电系统允许的最满充电状态。
K.3.209 完全放电（full discharged battery/cell） -根据C5速率给电池（包）放电，到达以下任何一个条件到达即可 -a）放电到保护性装置或系统动作了 b）每节电池达到了化学意义上的放电c）厂家规定的 最低电压 镍铬/镍氢:0.9V/节； 铅酸电池组：1.75V/节； 锂电：2.5V/节。
K.3.211危险电压(hazardous voltage) 零件之间平均电压>60V 或 波峰到波谷之间的电压差超过10%且峰值电压超过42.4V的电压。
K.3.213最大充电电流(maximum charging current) 电池在电池生产商规定的并经过IEC 62133评定过的特定温度范围内充电时允许通过的最大电流。 K.3.216充电电压上限（upper limit charging voltage) 电池在电池生产商规定的并经过IEC 62133评定过的特定温度范围内充电时允许的最大电压

#电压测量设备要求。
K.5.201测量锂离子电池系统中的电池的电压时，应采用截止频率为5kHz+-500Hz的单极容抗低通滤波器。 应通过测量流经上述网络后得到的电压峰值来确定是否超过最大充电电压。测量误差应为+-1%.

#电池的预处理要求。
K.5.204除非另有规定，必须将电池组完全放电后再根据生产者说明书的规定充电，至少两个循环，每 个循环之间至少间隔2H。
K.5.207除非另有规定，使用充满电的电池组应该是从充电系统上取下后放置至少2H但不得超过6H在环 境温度为（20+-5℃）的环境中。
K.5.209在进行那些需要在测试前改变单节电池的充电量的测试时，对于并联后再串联的电池组，其并 联电池应视为一个电池。
K.5.208当电池组仅由一节电池构成时，可以忽略本部分对串联电池的特殊制备要求。

#温度和电流测量要求。
K.5.205测量锂离子电池芯温度时，热电偶应布置在温度最高的电池外表面，且沿最长边尺寸的中间位置。
K.5.206电池组充电电流值应为平均间隔1-5s测的平均电流。

K.8.3 工具 电池包的铭牌

*额定电压或额定电压范围;
*电源特性符号 *制造商或其代理商的名称及其地址
*型号

对于工具：
*制造年份标注到月份(例: BJ 2011/04)
*工具的名称

对于电池包：
*电池容量和电池类型（锂离子，镍铬，镍氢等）
*对由最终用户把它的散装零件组装起来的工具，每个零件或包装上应标有特有标识。

K.9 防触电保护（针对危险电压而言）

*不能触及两个同时可触及的导电部件, 且其间电压为危险电压的（平均电压大于60V，交 流峰值电压大于42.4V 的 10%）;
*如之间有保护阻抗, 其短路电流应不得超过 2mA d.c. 或 0.7 mA a.c.

K.12 温升

*如果器具有其固定运行周期，应该按照其固定运行周期来运行而不是连续工作;
*工具在空载状态下, 直到达到最高温度或工具由于电池消耗完而不能工作为止;
*温升不能超过规定值:

 锂电池需要测量充电时的温升

• 测试环境为20±5度(监测每一节电池的电压，电流， 以及按K5.205测量得到的温度）
• 如果工具充电环境低于4度，则测试环境为最低充电温度的-5-0度之间，如果充电环境 大于40度，则测试环境为最高的充电温度0-5度之间
• 对于并联电池包，最大充电电流小于每一节电池的最大电流（只需要监控充电电流）， 最大充电电流大于每一节电池的最大电流（监控每一支路电池电流）
• 对于串联电池包则需要在不平衡电池上重复测试 *所有电池完全放电，其中一节电池充一半电。
*如果通过测试和或设计评估证明在正常使用中产生的不均衡低于50%，则可以用该不均衡值进行测试。
结果判定：电池参数应不能超过其指定的充电工作区域
充电工作区域(锂离子电池充电时，在电池生产者规定的并经过IEC 62133评定过的电压和电流范围)

K.13 耐热性和阻燃性

K.13.1 球压 *适用于防电击保护的外部非金属材料 *温度（55+-2）℃+最高温升（外部），但至少75℃
K.13.2 灼热丝 *包封载流件的非金属外壳----550℃ *支撑连接件以及连接处3mm内的非金属材料（如果充电时载流超过0.2A）----850℃

K.18 非正常操作(所有电池类型)

• 工具应能保证由于非正常操作而引起的着火和防电击;
• 试验前准备: -工具和其电池包放置在一软木上, 软木上覆盖有二层薄棉纸; -工具和其电池包包上一层未经处理的, 100% 纯棉医用薄纱布;
• 实验时间： -实验进行到失效或试样温度回复到室温，或两者都未发生则测试至少进行3h
• 判断标准:
-按章节K.9 进行防触电保护的检查;
-棉纸和纱布不得有烧焦和着火现象发生;(由于烟熏而引起的纱布的变色可接受的)
-允许电池泄气

试验按以下顺序进行:
注意: 在下列试验a), b), d), f) 中短路用材料的电阻应< 10 mΩ
a) 电池包直接短路（用标准测试指, 测试针能触及的两个电池包端子短路）;
b) 电机端子短路;
c) 电机堵转;
d) 对于分离式电池包的连接用导线, 在其产生最不利影响的点进行短路;
e) 工具和充电器间的导线,在其产生最不利影响的点进行短路;
f) 对于不满足K.28章要求的任意两个未绝缘的不同极性零件，如果未经18.6评估合格， 则将其短路。可采用电路分析确定何处须进行短路。试验不适用于封装的未绝缘零件。

如果器具有热熔丝，保险丝，温控器，限温器或之类的装置会导致实验pass，则在其他 另外两个做同样的测试，如果或出现在一样的方式和地方开路（一样的结果），则认为 测试pass。否则锂电池的电子线路需要做开路测试 然而 如果器具提供了一个保护性电子线路，它的功能也会对测试的结果pass 和fail 也会造成影响。则其应该提供严格的安全性，则需要进行18.8中的PL=a测试，如果有可 调的温控器动作了，则要在其他另外的样品上测。

K18.201 锂电池的充电系统非正常测试（此条款只适用于锂电池）

• 处理方法上与上述一样，进行a-d的测试
• a)按照18.6.1进行 b-f依次故障模拟的测试，电池需按照以下进行充电：
b) 任何元件的开路
c) 电容的短路，除非符合 IEC 60384-14
d) 除集成电路外，电子元件的任意两端短路 （不适用光电耦合器）
e) 三极管失效成二极管
f) 不能由a) – e)故障评估的集成电路的电路失效。这种情况要对工具可能的危险状况进行评定，以保证安全性不 依赖与这个元件的正常功能。需要考虑集成电路处于故障条件下所有可能的输出信号。
电池组状态如下：
a)*串联电池包需要一个故意的不平衡充电，在整套的电池中，在完全放完电之后，一个电池只充50%电；或者 *如果K12.201充电测试的不平衡性低于50%，则不平衡性的充电应按照K12.201一样；或者 只有一个电池的电池包或并联结构的电池，就只完全放电就可以了
b)如果K12.201的不平衡低于50%是因为电子线路的功能引起的，如果任何的一个元器件在相应不正常状态会引起该监控功能失效。则其应该按照相应的不平衡性来进行充电测试，串联电池包要在整个电池包完全放电，其中一节接近50%的情况下充电
c)对于串联电池包，所有的电池预冲50%的电量，短路其中一节电池进行充电。
d)电池充电器内部的元器件短路测试，短路线不超过10mΩ（充满电的电池包）
#在测试过程中，每节电池的充电电压都需要一直监测
#这个测试直到，测试失败，或者温度降到与环温相差5K之内，或者连续充电7H或者正常的充电时间 的两倍（取大者）
判断标准： 电池不应该超过上限电压的150mV，如果超过则这个电池需满足无法再充电。用工具测试它是否能再 ，或用一节新电池，在有50%的情况下再充，应该满足在10min或者25%额定容量到达后，不能再有充电电流。

K18.202 锂电池包的电子线路短路

准备条件： 对于串联电路的电池组完全充满电，其中一节电芯完全放电。
• 用不大于10mΩ的电阻短路电池包的主放电联接回路。测试一直进行到试样失效或试样的温度回到室温。测试中和测试后不应发生爆炸。测试后，纱布或绢纸的未炭化或燃烧。 允许电池泄气。
如果器具有热熔丝，保险丝，温控器，限温器或之类的装置会导致实验pass，则在其他另外两个做同样的测试，如果或出现在一样的方式和地方开路（一样的结果），则认为测试pass。否则锂电池的电子线路需要做开路测试。
然而 如果器具提供了一个保护性电子线路，它的功能也会对测试的结果pass 和fail 也会造成影响。则其应该提供严格的安全性，则需要进行18.8中的PL=a测试，如果有可调的温控器动作了，则要在其他另外的样品上测试。

K18.203

除了锂电池外的电池包都需要进行过充测试, 10倍的C5速率充电1.25h,不能产生和18.1一样的结果即可。

K19.6

先用满电池包运行5min，然后再换一个满电池，运行1min测试转速

K19.202

锂电池的外壳，有大于20mm2的孔，或者21ml±10%的空气以2070±10%kpa通过一 个2.87±0.5mm的直径孔注入到锂电池中，但是气压需在30s内降低到70kpa，应该不 会有会引起有降低电池安全的断裂产生，如果内部有一个多余的附加容积（不超过 3ml的），被认为是符合这个条款的测试

K20

跌落做完后，1）电池还能够正常的充放电 2）电池的电压应大于测试之前的90% 3）每节电池不应有损坏。
对于外置式的电池和依附式的电池包工具的跌落（下列三次跌落可用不同的新器具及电池包） 1）器具本身，跌落三次 2）电池包单独三次 3）电池包装在器具上三次。
如果器具本身有不同的附件，则依次装配不同的附件来进行测试跌落(附件不是指配件，如 手枪钻的手柄是附件，钻头是配件)
于便携式的电池包工具，用0.55±0.03kg的，50±2mm直径，高1.3±0.1m的高空跌落冲击外壳，判定条件与AC工具的便携式工具的冲击判定一致。
不同点：
当detachable battery packs和separable battery packs >=3kg,则电池包需单独测试冲击
当detachable battery packs和separable battery packs <3kg ,则电池包做单独跌落测试

K21

• K21.201 主功能的电池包不能接受通用的电池包或者电池芯可替换的电池包作为其电源
• K21.202 注意锂电池的通风口不能影响到工具的操作及安全
• K21.203 用户可触及的锂电池系统的接触，则电池包需满足它不与以下连接相连：
1. 其他标准电源inlet（市电供电电源除外）
2. 管状连接外部直径小于等于6.5mm
3. 小于等于3.5mm的听筒插头

K23

K23.1.201 开关耐久6000次，运动频率30次每分钟。做完 不应该有电气和机械的损害。即 开关还能正常的开和关。

K23.202 锂电池不能组装成可替换锂芯的电池包 锂电池的外壳不能是锂金属

K24

K24.201 对于separable battery packs，它的电源线应该能承受拉力测试和应力

K27

K27.1 除了27.1中的第六段，其余都适合。接地的螺丝不适合