NTE INEN 0807-4: Pilas eléctricas. Parte 4. Normas de ...

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≠ EDICT OF GOVERNMENT ±

Republic of Ecuador

NTE INEN 0807-4 (2010) (Spanish): Pilaseléctricas. Parte 4. Normas de seguridadpara las pilas de litio

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN

Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 807-4:2010 Segunda revisión

PRIMARY BATTERIES. PART 4: SECURITY REGULATIONS FOR THE LITHIUM BATTERY. First Edition DESCRIPTORES: Ingeniería eléctrica, pilas y baterías salvánicas, batería, batería primaria, pila eléctrica, acumulador eléctrico. EL 04.06-401 CDU:621.352 CIIU : 3839 ICS: 29.220

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NOTA EXPLICATIVA La NTE INEN 807 (correspondiente a CEI 60086) está formada por las siguientes partes, bajo el título general Pilas eléctricas. Parte 1: Generalidades. Parte 2: Especificaciones, físicas y eléctricas. Parte 3: Pilas para relojes de pulsera. Parte 4: Seguridad de las pilas de litio. Parte 5: Seguridad de las pilas con electrolito acuoso.

El comité ha decidido que esta norma permanezca vigente hasta 2005. En esta fecha, de acuerdo con la decisión del comité, la norma será - Confirmada; - Anulada; - Reemplazada con una versión revisada, o - Modificada

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ÍNDICE Página

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... iii 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN.................................................................................. 1 2 NORMAS PARA CONSULTA .............................................................................................. 1 3 DEFINICIONES................................................................................................................... 1 4 REQUISITOS PARA LA SEGURIDAD................................................................................ 2 4.1 Diseño............................................................................................................................... 2 4.2 Plan de calidad.................................................................................................................. 3 5 MUESTREO .......................................................................................................................... 3 6 ENSAYOS Y REQUISITOS................................................................................................. 3 6.1 Generalidades.................................................................................................................... 3 6.1.1 Aviso para la seguridad.................................................................................................... 3 6.1.2 Temperatura ambiente...................................................................................................... 3 6.1.3 Niveles de explosión ....................................................................................................... 3 6.1.4 Determinación de la pérdida de peso ............................................................................ 4 6.1.5 Predescarga ..................................................................................................................... 4 6.1.6 Pilas adicionales ............................................................................................................... 4 6.2 Uso previsto ........................................................................................................................ 5 6.2.1 Muestreo, secuencia y requisitos del ensayo................................................................. 5 6.2.2 Métodos de ensayo .......................................................................................................... 7 6.3 Uso abusivo previsible ....................................................................................................... 10 6.3.1 Muestreo, secuencia y requisitos del ensayo................................................................. 10 6.3.2 Métodos de ensayo .......................................................................................................... 12 7 INFORMACIÓN RELATIVA A LA SEGURIDAD .......................................................... 18 7.1 Precauciones para la seguridad en el diseño de los aparatos ....................................... 18 7.1.1 Protección contra recarga................................................................................................. 18 7.1.2 Conexión en paralelo ....................................................................................................... 19 7.2 Precauciones durante el manejo de las pilas ................................................................... 19 7.3 Precauciones durante el embalaje, manejo, transporte, presentación en los puntos de venta, almacenamiento y desecho.................................................................................... 21 7.3.1 Embalaje............................................................................................................................. 21 7.3.2 Manejo de las cajas de pilas .......................................................................................... 21 7.3.3 Transporte.......................................................................................................................... 21 7.3.4 Presentación en los puntos de venta y almacenamiento ............................................ 22 7.3.5 Desecho ............................................................................................................................ 22 8 INSTRUCCIONES DE UTILIZACIÓN ............................................................................. 22 9 MARCADO........................................................................................................................... 23 9.1 Generalidades.................................................................................................................... 23 9.2 Pilas pequeñas ................................................................................................................... 23 ANEXO A (Informativo) DIRECTRICES PARA EL LOGRO DE LA SEGURIDAD DE LAS PILAS DE LITIO........................................................................................................... 24 ANEXO B (Informativo) DIRECTRICES PARA LOS DISEÑADORES DE APARATOS QUE UTILIZAN PILAS DE LITIO............................................................................................... 25 ANEXO C (Informativo) INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LA PRESENTACIÓN EN LOS PUNTOS DE VENTA Y ALMACENAMIENTO............................................................ 27 BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................... 28 APENDICE Z 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INTRODUCCIÓN El concepto de seguridad está estrechamente relacionado con el de salvaguardar la integridad física de las personas y de los bienes. Esta norma especifica requisitos y ensayos para pilas de litio y ha sido preparada de acuerdo con las directrices de ISO/CEI, teniendo en cuenta todas las normas relevantes nacionales e internacionales. Las pilas de litio se diferencian de las pilas eléctricas convencionales de electrolito acuoso en que contienen materiales inflamables. Por lo tanto, es importante tomar precauciones meticulosas durante el diseño, producción, distribución, uso y desecho de las pilas de litio. Teniendo en cuenta esas características, las pilas de litio destinadas al consumo eran, inicialmente, pequeñas y de baja potencia. También había pilas de litio de alta potencia que se utilizaban en aplicaciones industriales especiales y que se caracterizaban por ser "reemplazables por personal técnico". La primera edición de la Norma CEI 60086-4 (1996) fue redactada para incluir dicha situación. Sin embargo, desde finales de los 80, las pilas de litio de alta potencia han empezado a ser utilizadas por el consumidor, principalmente como fuente de energía en cámaras fotográficas. Al haber aumentado recientemente la demanda de dichas pilas, varios fabricantes han empezado a producir este tipo de pilas de litio. Por consiguiente, en esta segunda edición de la Norma CEI 60086-4 se han incluido los aspectos relativos a la seguridad de las pilas de litio de alta potencia. La seguridad resulta de un equilibrio entre la ausencia de riesgos y otras exigencias que debe satisfacer el producto. Pero no puede existir la seguridad absoluta. Incluso en los más altos niveles de seguridad, el producto sólo puede ser relativamente seguro. En este aspecto, las decisiones se tomarán observando los riesgos y teniendo en cuenta el concepto de seguridad. Como la seguridad planteará múltiples problemas, es imposible ofrecer previsiones y recomendaciones para todos los casos. No obstante, si se sigue esta norma de forma juiciosa "cuando sea aplicable", ofrecerá normas razonablemente consistentes para la seguridad.

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Norma Técnica

Ecuatoriana Obligatoria

PILAS ELÉCTRICAS.

PARTE 4. NORMAS DE SEGURIDAD PARA LAS PILAS DE LITIO.

NTE INEN 807-4:2010

Segunda revisión 2010-07

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma internacional especifica los ensayos y requisitos para garantizar el funcionamiento seguro de las pilas de litio bajo las condiciones de uso previsto y de uso abusivo previsible. 2 NORMAS PARA CONSULTA La norma que a continuación se relaciona contiene disposiciones válidas para esta norma internacional. En el momento de la publicación la edición indicada estaba en vigor. Toda norma está sujeta a revisión por lo que las partes que basen sus acuerdos en esta norma internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edición más reciente de la norma indicada a continuación. Los miembros de CEI y de ISO poseen el registro de las normas internacionales en vigor en cada momento. NTE INEN 807-1 (correspondiente a CEI 60086-1:1996) − Pilas eléctricas. Parte 1: Generalidades. 3 DEFINICIONES Para los propósitos de esta parte de la NTE INEN 807 (correspondiente a la Norma CEI 60086), se aplicarán las definiciones que aparecen en la NTE INEN 807-1 (correspondiente a la Norma CEI 60086-1) (algunas de las cuales se repiten a continuación por comodidad) y las siguientes. 3.1 pila eléctrica: Uno o más elementos primarios, incluyendo su cápsula, bornes y marcado. 3.2 pila de botón: Pila pequeña y redonda cuya altura es menor que su diámetro; pilas que cumplan los requisitos de la NTE INEN 807-1 (correspondiente a la Norma CEI 60086-1), figuras 2, 3 y 4. 3.3 elemento: Fuente de energía eléctrica obtenida mediante la conversión directa de energía química, no diseñada para ser recargada mediante otra fuente de alimentación eléctrica. 3.4 pilas de consumo: Pilas disponibles en el mercado y que se consideran reemplazables por el propio usuario; es decir, sin el empleo de herramientas especiales. 3.5 pila cilíndrica: Pila eléctrica de forma cilíndrica cuya altura es igual o mayor que su diámetro y que cumpla los requisitos de la NTE INEN 807 (correspondiente a la Norma CEI 60086-1), figuras 1 A y 1 B. 3.6 grado de descarga (DOD): Descarga, expresada en porcentaje, de la capacidad útil de una pila. 3.7 deformación: Cualquier cambio en las dimensiones que supere el 10%. 3.8 explosión: Expulsión instantánea de materia sólida procedente de cualquier parte de la pila, lanzada a una distancia mayor de 25 cm. 3.9 fuego: Combustión de los componentes del elemento o de la pila con emisión de llamas. 3.10 daño: Heridas físicas y/o daños a la salud o a los bienes. 3.11 peligro: Fuente potencial de daño.

(Continúa) DESCRIPTORES: Ingeniería eléctrica, pilas y baterías salvánicas, batería, batería primaria, pila eléctrica, acumulador eléctrico.

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3.12 pila de alta potencia: Pila que a temperatura ambiente puede emitir la mayoría de su energía en un corto plazo de tiempo. 3.13 pilas industriales: Pilas normalmente no disponibles para el consumidor. A estas pilas a menudo se las denomina "reemplazables por personal técnico" debido a la habilidad necesaria para su manejo y para su instalación. 3.14 uso previsto: El uso de un producto, proceso o servicio bajo las condiciones indicadas o con el propósito indicado, de acuerdo con las especificaciones e instrucciones proporcionadas por el proveedor, incluyendo la información con fines publicitarios. 3.15 fuga: Escape imprevisto de electrolito, gas u otro material de la pila. 3.16 pila de baja potencia: Pila que no puede emitir la mayoría de su energía en un corto plazo de tiempo a temperatura ambiente. 3.17 tensión nominal: Valor de tensión aproximado, utilizado para identificar la tensión de la pila. 3.18 tensión a circuito abierto (OCV): Tensión existente entre los bornes de una pila cuando no hay corriente externa. 3.19 recalentamiento: Cuando la pila se calienta por encima de la temperatura máxima recomendada por el fabricante. 3.20 pila prismática: Pila eléctrica de forma no redonda y que no cumple los requisitos del apartado 4.3 de la NTE INEN 807-1 (correspondiente a la Norma CEI 60086-1). 3.21 capacidad útil: Capacidad de una pila bajo condiciones definidas en la normativa establecida (si es de aplicación) y declarada por el fabricante o proveedor. También mencionada a veces como capacidad nominal. 3.22 uso abusivo previsible: Uso de un producto, proceso o servicio bajo condiciones o con propósitos no deseables por el proveedor, pero que pueden darse en el comportamiento humano común. 3.23 riesgo: Probabilidad de un suceso que cause daño y el grado de severidad del mismo. 3.24 seguridad: Ausencia de riesgo inaceptable. 3.25 evacuación de gas: Descompresión de una pila con presión interna excesiva a través de un sistema concebido para evitar toda explosión. 4 REQUISITOS PARA LA SEGURIDAD 4.1 Diseño Las pilas de litio se clasifican por su composición química (ánodo, cátodo, electrolito) y por su configuración interna (bobina, espiral), y están disponibles en forma cilíndrica, de botón/moneda y prismática. Es necesario considerar todos los aspectos relacionados con la seguridad en su fase de diseño, teniendo en cuenta que pueden variar considerablemente dependiendo del sistema de litio concreto, potencia y configuración de la pila. Los siguientes conceptos de diseño para la seguridad son comunes a todas las pilas de litio. a) El diseño deberá evitar que se produzca una subida anormal de temperatura por encima de la

establecida por el fabricante. b) Los aumentos de temperatura en la pila deberán ser controlados mediante un diseño que limite la

corriente.

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c) Las pilas deberán diseñarse para que puedan liberar la presión interna excesiva (esto no se aplica a

pilas industriales de baja potencia). Véanse en el anexo A las directrices para lograr la seguridad de las pilas de litio. 4.2 Plan de calidad El fabricante deberá preparar un plan de calidad explicando los procedimientos para la inspección de los materiales, componentes, elementos y pilas durante el proceso de fabricación, que se aplicarán durante todo el proceso de producción de cada tipo de pila concreto. 5 MUESTREO Se tomarán muestras aleatoriamente de los lotes producidos, de acuerdo con procedimientos de control de calidad aceptados. NOTA 1 − Muchos ensayos en esta norma requieren un acondicionamiento preliminar de las muestras tales como descargas

previas o almacenamiento a temperaturas elevadas. NOTA 2 − Los detalles sobre el tamaño de la muestra y su acondicionamiento se encuentran en el capítulo 6. 6 ENSAYOS Y REQUISITOS 6.1 Generalidades 6.1.1 Aviso para la seguridad ADVERTENCIA: Estos ensayos requieren el uso de procedimientos que pueden acarrear daños si no se toman las precauciones pertinentes. Al redactar estos ensayos se da por supuesto que serán llevados a cabo por técnicos cualificados y expertos que usarán la debida protección. 6.1.2 Temperatura ambiente. A menos que se indique lo contrario, los ensayos se llevarán a cabo a (20 ± 5) ºC. 6.1.3 Niveles de explosión. Para poder cuantificar la explosión tal y como se define en el apartado 3.8, se indica el siguiente procedimiento. Se coloca la pila sobre una placa de acero como se observa en la figura 1. La jaula se centra sobre la pila sometida a ensayo. De este modo se somete la pila al ensayo. El ensayo deberá ofrecer como resultado uno de los siguientes niveles de explosión: NE: la pila no explota. NE2: la pila explota pero la materia sólida expulsada no atraviesa la jaula de malla descrita en la figura 1. ATENCIÓN Evitar cortocircuitos. Por seguridad, la jaula estará en un lugar alejado del observador del ensayo.

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NOTA − La figura muestra una jaula de malla de hilos de aluminio (2) de forma octogonal colocada sobre una superficie de

acero (1). El hilo de aluminio tiene un diámetro de 0,25 mm. La malla tiene de 16 a 18 hilos por cada 25,4 mm.

Fig. 1 − Jaula de malla

6.1.4 Determinación de la pérdida de peso. Para cuantificar la pérdida de peso a la que se refiere la tabla 2, se indica el siguiente procedimiento.

Donde: W1 es el peso antes del ensayo; W2 es el peso después del ensayo; W es la pérdida de peso. Si la pérdida de peso no excede de los valores de la tabla 1, se considerará “sin pérdida de peso”.

6.1.5 Predescarga. Cuando un ensayo requiere una predescarga (en un 25%, 50%, 75% o 100%), las pilas de ensayo serán descargadas en el porcentaje correspondiente con una carga resistiva adecuada a la corriente especificada por el fabricante o proveedor para obtener la capacidad útil. 6.1.6 Pilas adicionales. Cuando se requieren pilas adicionales para realizar un ensayo, éstas deberán ser del mismo tipo que la pila utilizada en el ensayo.

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Cuando se requieren pilas adicionales para realizar un ensayo, el número total de pilas ni en serie, incluyendo la pila de ensayo, se determinará aplicando la fórmula:

n = 12 V/Un Y se determinará ni redondeándolo al decimal entero más cercano siempre que ni nmin = i donde Un es el voltaje nominal de una pila; ni es el número total de pilas; nmin es el número mínimo de pilas (2 ó 3) establecido en la descripción del ensayo. EJEMPLO 1 Si el número mínimo de pilas es nmin = 2 y la pila del ensayo tiene un voltaje nominal Un = 3,6 V. Calcular n = 3 1/3 y determinar n2 = 4. EJEMPLO 2 Si el número mínimo de pilas es nmin = 3 y la pila del ensayo tiene un voltaje nominal Un= 10 V. Calcular n = 1,2 y determinar n3 = 3. 6.2 Uso previsto 6.2.1 Muestreo, secuencia y requisitos del ensayo. La figura 2 ofrece una visión general de la secuencia del ensayo y de las muestras que deben tomarse, y la tabla 2 contiene los requisitos.

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6.2.2 Métodos de ensayo 6.2.2.1 Ensayo eléctrico A-1 - Descarga 1 a) Objeto

Este ensayo simula el uso real de las pilas. El valor de la resistencia será especificado para cada tipo de pila.

b) Método de ensayo

Se descarga una pila que no haya sido descargada previamente, bajo la resistencia R1 durante un periodo de tiempo td:

td = Cn × R1 /Un

donde: td es la duración del ensayo; Cn es la capacidad nominal; Un es el voltaje nominal; R1 es una resistencia seleccionada de forma que la corriente media sea la misma que la corriente de

descarga máxima especificada por el fabricante.

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Dicha corriente deberá ser tal que no se active ningún dispositivo de protección de la pila durante el desarrollo del ensayo. El ensayo se llevará a cabo a (20 ± 2) ºC hasta que la pila se haya descargado completamente y, en otro ensayo, a (60 ± 2) ºC también hasta que la pila se haya descargado completamente. c) Requisitos Véase la tabla 2. 6.2.2.2 Ensayo eléctrico A-2- Descarga 2 a) Objeto

Este ensayo simula el uso de pilas en cámaras fotográficas y aplicaciones similares. En general se suele aplicar un ensayo de descarga pulsante de aproximadamente 1 A tal y como viene especificado en el ensayo para aplicaciones de cámaras fotográficas. Sin embargo, cuando el motor de la película se para, sigue existiendo una corriente eléctrica.


Se descarga continuamente la pila no descargada con una resistencia R2 como se puede observar en la tabla 3.

El ensayo se llevará a cabo a (20 ± 2) ºC durante 24 h y, separadamente, a (60 ± 2) ºC durante 24 h.

c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.2.2.3 Ensayo mecánico B-1 –Vibración a) Objeto

Este ensayo simula la vibración durante el transporte. Las condiciones del ensayo se explican generalmente en UN (1995) [14]* y otros.


Las pilas se someterán a un movimiento armónico simple con una amplitud de 0,8 mm (1,6 mm es el desplazamiento máximo). La frecuencia variará a razón de 1 Hz/min entre 10 Hz y 55 Hz ,y el retorno se hará en no menos de 90 min y no más de 100 min. La pila será sometida a ensayo en tres direcciones perpendiculares entre sí. Si las pilas tienen solo dos ejes de simetría, los ensayos se realizarán perpendicularmente a cada uno de estos ejes.

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Este ensayo se efectuará con pilas no descargadas y pilas totalmente descargadas. c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.2.2.4 Ensayo mecánico B-2 – Choque a) Objeto

Este ensayo simula golpes y manejo brusco durante el transporte. Las condiciones generales del ensayo se explican en UN (1995) [14] y otros.


Las pilas se fijarán a la máquina de ensayo mediante una estructura rígida que soporte todas las superficies de cada una de las pilas. Cada pila será sometida a un total de 3 choques de igual intensidad. Los choques se aplicarán a cada uno de los tres ejes perpendiculares entre sí. Cada choque será aplicado en la dirección normal a una de las superficies de la pila. Para cada choque la pila será acelerada de manera que durante los tres primeros milisegundos la aceleración media mínima sea de 75 gn. La aceleración máxima deberá oscilar entre 125 gn y 175 gn.

El ensayo se realizará con pilas no descargadas y con pilas completamente descargadas.

El ensayo se realizará usando las pilas previamente sometidas al ensayo de vibración.

c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.2.2.5 Ensayo ambiental C-1 – Choque térmico a) Objeto

Este ensayo evalúa la integridad del cierre de la pila bajo condiciones de cambios bruscos de temperatura.


Las pilas se almacenarán durante 48 h a (75 ± 2) ºC, seguidamente, durante 6 h a (-20 ± 2) ºC, y después al menos durante 24 h a temperatura ambiente. El tiempo máximo de cambio de temperatura será de 5 min.

Este ensayo se realizará utilizando las pilas previamente sometidas al ensayo de simulación de altitud.

c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.2.2.6 Ensayo ambiental C-2 –Alta temperatura a) Objeto

Este ensayo simula:

1) el caso en el que el dispositivo de protección de temperatura no opera correctamente; 2) la exposición de una pila a altas temperaturas durante un periodo largo de tiempo.

___________ * Las cifras entre corchetes se refieren a la bibliografía.

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Se almacenarán las pilas durante 5 h a (100 ± 2) ºC, seguidamente, durante 8 h a (20 ± 2) ºC. En otro ensayo distinto, se almacenarán durante 30 días a (60 ± 2) ºC, y después durante 8 h a (20 ± 2) ºC.

c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.2.2.7 Ensayo ambiental C-3 –Altitud a) Objeto

Este ensayo simula el transporte aéreo en condiciones de baja presión. El método de ensayo se explica en UN (1995) [14] y otros.


Las pilas se almacenarán a una presión de 11,6 kPa o menor durante al menos 6 h y a una temperatura de (20 ± 2) ºC.

c) Requisitos

Véase la tabla 2. 6.3 Uso abusivo previsible 6.3.1 Muestro, secuencia y requisitos del ensayo. La figura 3 ofrece una vista general de la secuencia del ensayo y de las muestras que se requieren para los ensayos que simulan el uso abusivo previsible, y la tabla 4 explica los requisitos.

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6.3.2 Métodos de ensayo 6.3.2.1 Ensayo eléctrico D-1 – Cortocircuito externo a) Objeto

El uso abusivo se puede dar al manejar las pilas. El valor de la resistencia y la temperatura son las mismas que las detalladas en UN (1995) [14] y otros.


Las pilas se estabilizarán a (55 ± 2) ºC y después se las someterá a un cortocircuito con una resistencia externa inferior a 0,1 a (55 ± 2) ºC. Este cortocircuito se prolongará durante al menos 1 hora después de que la temperatura de la superficie exterior de la pila haya vuelto a (55 ± 2) ºC.

El ensayo se realizará usando las pilas sometidas previamente al ensayo de vibración y de choque, y separadamente, usando pilas sometidas previamente al ensayo de simulación de altitud y al de choque térmico (véase la figura 3).

c) Requisitos

Véase la tabla 4.

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6.3.2.2 Ensayo eléctrico D2- Recarga 1 a) Objeto

Este ensayo simula la colocación inversa de una pila. Está basado en UN (1995) [14]. b) Método de ensayo

Se conecta una pila en serie con (n3 –1) pilas adicionales no descargadas del mismo tipo de forma que los bornes de la pila estén conectados a la inversa. El número total n3 de pilas se determinará usando el cálculo explicado en el apartado 6.1.6 con nmin = 3.

Se añade una resistencia R3 en serie al montaje anterior de pilas seleccionando R3 de forma que la corriente media sea igual que la corriente de descarga máxima especificada por el fabricante.

Se cerrará el circuito, recargando la pila de ensayo, y se continuará el ensayo hasta que la tensión total alcance el 10% de la tensión original a circuito abierto o durante 24 h, lo que resulte más largo.

El ensayo se realizará a (20 ± 2) ºC.

c) Requisitos

Véase la tabla 4. 6.3.2.3 Ensayo eléctrico D-3 – Recarga 2 a) Objeto

Este ensayo simula la colocación inversa de una pila.


La pila de ensayo se conecta en serie con tres pilas adicionales, no descargadas y del mismo tipo, de forma que los bornes de la pila de ensayo estén conectados a la inversa.

La resistencia de interconexión del circuito será menor o igual que 0,1 .

El ensayo se realizará a (20 ± 2) ºC durante 24 h.

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c) Requisitos Véase la tabla 4. 6.3.2.4 Ensayo eléctrico D-4 –Recarga 3 a) Objeto

Este ensayo simula la situación en que una pila está insertada en un aparato y es expuesta a un voltaje inverso procedente de una fuente de alimentación externa, por ejemplo, un aparato de memoria auxiliar con un diodo defectuoso (véase el apartado 7.1.1). Las condiciones del ensayo están basadas en UL 1642 [13].


Se someterá cada pila de ensayo a una corriente de recarga tres veces superior a la corriente Ic especificada por el fabricante conectándola en oposición a una fuente de alimentación de corriente continua.

A menos que la fuente de alimentación permita seleccionar la corriente, la corriente de recarga especificada se obtendrá conectando en serie con la pila una resistencia del tamaño y valor adecuado.

La duración del ensayo se calculará usando esta fórmula:

td = 2,5 × Cn / b3× Ic g

donde:

td es la duración del ensayo; Cn es la capacidad nominal; Ic es la corriente de recarga especificada por el fabricante.


c) Requisitos

Véase la tabla 4.

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6.3.2.5 Ensayo eléctrico D-5- Sobredescarga 1 a) Objeto

El ensayo simula la situación en que una pila descargada es conectada en serie a otras pilas no descargadas. Las condiciones del ensayo están basadas en UN (1995) [14].


Se descargará cada pila de ensayo previamente en un 50%. Seguidamente será conectada en serie con (n2- 1) pilas adicionales no descargadas del mismo tipo. El número total de pilas n2 se calculará usando el método explicado en el apartado 6.1.6 con nmin = 2.

Se conecta una resistencia R4 en serie al montaje anterior de pilas. Se seleccionará R4 de tal manera que la corriente obtenida sea igual a la máxima corriente de descarga especificada por el fabricante.

El ensayo se prolongará hasta que la tensión alcance el 10 % de la tensión original a circuito abierto o durante 24 h, lo que resulte más largo.


El ensayo se repetirá con las pilas que se van a ensayar totalmente descargadas.

c) Requisitos

Véase la tabla 4. 6.3.2.6 Ensayo eléctrico D-6- Sobredescarga 2 a) Objeto

Este ensayo simula la situación en que una pila descargada es conectada en serie a otras pilas no descargadas. El ensayo además simula el uso de pilas en aparatos con motor en los cuales, en general, se requieren corrientes mayores que 1 A.


Se descargará previamente en un 25% la pila de ensayo. Después se conectará en serie a (n2- 1) pilas adicionales no descargadas del mismo tipo y una resistencia R5, donde n2 y R5 se toman de la tabla 5.

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Se realizará el ensayo a (20 ± 2) ºC durante 24 h , y se repetirá dos veces con pilas de ensayo descargadas un 50% y un 75%.

c) Requisitos

Véase la tabla 4. 6.3.2.7 Ensayo eléctrico D-7- Sobredescarga 3 a) Objeto

Este ensayo simula la situación en que una pila con una resistencia interna anormalmente alta se conecta en serie a pilas normales.


Se descargará la pila de ensayo en un 25%, entonces se almacenará a (60 ± 2) ºC durante 10 días para aumentar su resistencia interna. Se descargarán pilas adicionales también en un 25% y se almacenarán a temperatura ambiente durante 10 días. Así pues la pila de ensayo acondicionada se conectará en serie a (n2- 1) pilas adicionales también acondicionadas y a una resistencia R5, donde n2 y R5 se toman de la tabla 5.

El ensayo se realizará a (20 ± 2) ºC durante 24 h.

El ensayo se repetirá dos veces, con pilas adicionales previamente descargadas en un 50% y 75%.

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c) Requisitos

Véase la tabla 4. 6.3.2.8 Ensayo mecánico E-1 –Caída libre a) Objeto

Este ensayo simula la caída accidental de una pila. Las condiciones están basadas en la Norma CEI 60068-2-32 [6].


Se dejarán caer desde una altura de 1 m pilas de ensayo no descargadas contra una superficie de cemento. Esto se hará seis veces; si la pila es prismática, una vez en cada una de sus seis superficies, si es redonda, dos veces en cada uno de sus tres ejes como se muestra en la figura 9.

Después las pilas se almacenarán durante 1 h.

El ensayo se repetirá con pilas de ensayo descargadas en un 25%.

c) Requisitos

Véase la Tabla 4.

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6.3.2.9 Ensayo mecánico E-2- Aplastamiento a) Objeto

Este ensayo simula la situación en la que una pila es aplastada durante su eliminación como basura doméstica. Las condiciones del ensayo se especifican en UL 1642 [13].


Se aplastará la pila de ensayo entre dos superficies planas. La presión deberá aplicarse mediante un tornillo o una prensa hidráulica con un pistón de 32 mm de diámetro. La compresión continuará hasta que la prensa hidráulica alcance una presión de 17 MPa, o hasta que la presión sea de aproximadamente 13 kN. Se dejará de ejercer la presión una vez conseguida la presión máxima.

Se aplastará la pila cilíndrica colocando su eje longitudinal paralelo a las superficies planas del aparato que realice la operación. La pila prismática será aplastada aplicando la fuerza sobre uno de los dos ejes perpendiculares a su eje longitudinal, y separadamente, sobre el otro de los dos ejes. La pila de botón será aplastada aplicando la fuerza sobre sus superficies planas.

Cada pila de ensayo solo será aplastada una vez.

c) Requisitos

Véase la tabla 4. 6.3.2.10 Ensayo ambiental F-1 – Abuso térmico a) Objeto

Este ensayo simula la situación en la que una pila se ve sometida a una temperatura extremadamente alta.


Se colocará la pila de ensayo en una estufa cuya temperatura subirá a razón de 5 ºC/min hasta llegar a una temperatura de (130 ± 2) ºC en la que permanecerá durante 10 min.

c) Requisitos

Véase la tabla 4. 7 INFORMACIÓN RELATIVA A LA SEGURIDAD 7.1 Precauciones para la seguridad en el diseño de los aparatos Véase también el anexo B, directrices para los diseñadores de aparatos que utilizan pilas de litio. 7.1.1 Protección contra recarga. Al incorporar una pila de litio en un circuito de memoria de reserva se incluirán diodos, un limitador de corriente u otros dispositivos de protección para evitar que la pila se recargue (véase la figura 10).

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7.1.2 Conexión en paralelo. Debería evitarse la conexión en paralelo cuando se estén diseñando los compartimentos para pilas. Aún así, si es necesario hacerlo, se contactará con el fabricante para pedirle consejo. 7.2 Precauciones durante el manejo de las pilas Si se usan correctamente, las pilas de litio son una fuente de energía segura y fiable. Sin embargo, usadas incorrectamente pueden ocasionar fugas, pérdida de gas e incluso, en casos extremos, explosión y/o fuego. a) No insertar las pilas en sentido inverso. Obsérvense las marcas + y – en la pila y en el equipo.

Si se colocan las pilas en sentido inverso estas pueden sufrir un cortocircuito o recargarse, pudiendo producirse recalentamiento, explosión o fuego.

b) No poner las pilas en cortocircuito

Cuando los bornes positivo (+) y negativo (–) de una pila se conectan directamente el uno al otro, la pila se pone en cortocircuito, por ejemplo, las pilas colocadas unas sobre otras o revueltas pueden resultar cortocircuitadas. Esto puede provocar pérdida de gas, fuga y posiblemente fuego.

c) No recargar las pilas

La tentativa de recargar una pila puede producir gas en su interior y/o generar calor resultando pérdida de gas, explosión y posiblemente fuego.

d) No forzar la descarga de las pilas

Cuando se fuerza la descarga de las pilas por medio de otra fuente de alimentación externa, obligando a la tensión de la pila a bajar más de lo previsto en su diseño, generará gases en su interior. Esto puede tener como consecuencias pérdida de hermeticidad, fuga de líquido, explosión y, posiblemente, fuego.

e) No mezclar las pilas

Al sustituir las pilas, por otras nuevas, hacerlo todas a la vez y con pilas de la misma marca y tipo. Cuando se utilizan pilas de distinto tipo o nuevas y viejas a la vez, algunas se pueden recargar debido a la diferencia de tensión del elemento o sobredescargarse debido a la diferencia de sus capacidades, esto puede provocar pérdida de gas y/o explosión.

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f) Las pilas agotadas deberían extraerse del aparato y desecharse inmediatamente

Cuando las pilas descargadas se dejan en el aparato durante mucho tiempo, puede darse una fuga de electrolito que podría dañar al aparato.

g) No recalentar las pilas

Cuando una pila es recalentada el electrolito puede liberarse y los separadores deteriorarse y producirse fuga de electrolito, pérdida de gas, explosión y posiblemente fuego.

h) No soldar directamente sobre una pila

El calor que genera la soldadura puede provocar una fuga de electrolito, pérdida de gas, explosión o fuego.

i) No desmontar las pilas

Cuando se desmonta una pila sus componentes pueden causar daños personales o fuego. j) No deformar las pilas

Las pilas de litio no deberán aplastarse, agujerearse, o seccionarse de ningún modo pues esto podría provocar una fuga de electrolito, pérdida de gas, explosión o posiblemente fuego.

k) No echar las pilas al fuego

Cuando se eliminan las pilas en el fuego, el calor acumulado puede causar explosión y/o incendio.

No incinerar las pilas excepto cuando su eliminación haya sido aprobada para realizarse controladamente en un incinerador.

l) Una pila de litio con su cubierta dañada no debería exponerse al agua

El litio en contacto con el agua puede provocar fuego y /o gas hidrógeno. m) No permitir que los niños cambien las pilas sin la supervisión de un adulto n) Mantenga las pilas fuera del alcance de los niños

Especialmente las que podrían ser tragadas debido a su tamaño, particularmente las que entren dentro de los límites de la galga definida en la figura 11. En caso de ingestión de un elemento o pila, búsquese asistencia médica inmediatamente.

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o) No encapsular y/o modificar las pilas

La encapsulación o cualquier otra modificación en una pila puede provocar que se bloqueen sus mecanismos de aireación y por consiguiente provocar una explosión. Es conveniente consultar al fabricante si se considera necesario hacer cualquier modificación.

p) Guardar las pilas no usadas en su embalaje original y mantenerlas lejos de objetos metálicos pues

podrían ponerlas en cortocircuito.

Una de las mejores maneras de evitar cortocircuitos es guardar las pilas que no se usan en su embalaje original.

q) Extraer del aparato las pilas descargadas

Es conveniente extraer inmediatamente las pilas del aparato si este ha dejado de funcionar satisfactoriamente, o cuando se prevé que no se usará en un periodo largo de tiempo (por ejemplo, vídeo- cámaras, flashes, etc). Aunque la mayoría de las pilas de litio que se comercializan hoy en día son muy resistentes a las fugas, una pila que se ha agotado parcial o completamente puede tener más tendencia a sufrir una fuga que una que no ha sido usada nunca.

7.3 Precauciones durante el embalaje, manejo, transporte, presentación en los puntos de venta, almacenamiento y desecho 7.3.1 Embalaje. El embalaje debe ser el adecuado para evitar daños mecánicos durante el transporte, el manejo y el almacenamiento. Los materiales y el diseño del embalaje deberán elegirse de modo que impidan el contacto eléctrico no intencionado y la corrosión de los bornes, y que además ofrezcan protección frente al medioambiente. 7.3.2 Manejo de las cajas de pilas. Las cajas deberán manejarse con cuidado. Su manejo brusco puede causar daños y cortocircuitos a las pilas, causando fugas, explosión o fuego. 7.3.3 Transporte 7.3.3.1 Generalidades. Los reglamentos concernientes al transporte internacional de las pilas de litio están basadas en las recomendaciones del Comité de Expertos de las Naciones Unidas para el transporte de mercancías peligrosas, véase UN (1995) [14].

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Estos reglamentos están sujetos a cambios por lo que deben consultarse las ediciones más recientes para el transporte de pilas de litio. 7.3.3.2 Transporte aéreo. Los reglamentos que regulan el transporte aéreo de pilas de litio están especificados en las Instrucciones Técnicas de la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) [1]. El DGR (Reglamento de mercancías peligrosas) viene especificado por los reglamentos de la OACI (1995) [1]. 7.3.3.3 Transporte marítimo. Los reglamentos que regulan el transporte marítimo de las pilas de litio vienen especificados en el IMDG (Mercancías peligrosas- Navegación Internacional) de la OMI (Organización Marítima Internacional). 7.3.3.4 Transporte terrestre. No existen reglamentos internacionales que regulen el transporte terrestre de pilas de litio. Pueden definirse reglamentos específicos localmente. 7.3.4 Presentación en los puntos de venta y almacenamiento a) Almacene las pilas en lugares bien ventilados, secos y frescos

Las altas temperaturas o humedad alta pueden empeorar el rendimiento de la pila y/o corroerla. b) No apilar cajas de pilas por encima de la altura especificada

Si se apilan muchas cajas, las pilas de las cajas inferiores pueden deformarse y dar lugar a una fuga de electrolito.

c) Evitar almacenar o exponer en los puntos de venta las pilas directamente al sol o en lugares donde

les pueda afectar la lluvia

Cuando las pilas se mojan su sistema aislante puede deteriorarse y las pilas se pueden auto descargarse o corroerse.

El calor puede deteriorarlas.

d) Almacenar y presentar las pilas en los puntos de venta en su embalaje original

Cuando las pilas se desembalan y se mezclan pueden dañarse o sufrir un cortocircuito. Véase el anexo C para más detalles. 7.3.5 Desecho a) Las pilas de litio primarias pueden desecharse a través de los mecanismos para la eliminación de

residuos de la comunidad, siempre que no existan reglas locales que lo prohiban. b) No desmontar las pilas. c) No arrojar las pilas al fuego excepto en el caso de que la incineración haya sido aprobada y sea

controlada. 8 INSTRUCCIONES DE UTILIZACIÓN a) Seleccione siempre el tamaño y tipo de pila que mejor se adapte al uso previsto. Se debería

guardar la información facilitada con el aparato como referencia para elegir la pila más adecuada. b) Cambie todas las pilas del mismo aparato a la vez. c) Limpie los contactos de la pila y los del aparato antes de colocar las pilas.

(Continúa)

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d) Asegúrese de que las pilas están colocadas correctamente según su polaridad (+ y –). e) Extraiga del aparato, sin demora, las pilas agotadas. 9 MARCADO 9.1 Generalidades Excepto las pilas denominadas pequeñas, cada pila deberá estar marcada con la siguiente información: a) sistema electroquímico; b) denominación; c) año y mes o semana de fabricación, que puede estar codificado, o directamente el final del periodo

de garantía; d) polaridad de los bornes (cuando sea aplicable); e) voltaje nominal; f) nombre o marca registrada del fabricante o suministrador; g) recomendación para la seguridad; h) precaución por el riesgo de ingestión de pilas pequeñas, (véase también el apartado 7.2 n). 9.2 Pilas pequeñas Las pilas cuya superficie sea demasiado pequeña para poder indicar todos los marcados que aparecen en el apartado 9.1 deberán al menos indicar en la pila la denominación del apartado 9.1 b) y la polaridad del apartado 9.1 d). El resto de marcados se indicarán en el embalaje más inmediato a la pila.

(Continúa)

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ANEXO A (Informativo)

DIRECTRICES PARA EL LOGRO DE LA SEGURIDAD DE LAS PILAS DE LITIO Las siguientes directrices se aplicaron durante el desarrollo de pilas de consumo de alta potencia. Se facilitan aquí a título informativo.

(Continúa)

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ANEXO B (Informativo)

DIRECTRICES PARA LOS DISEÑADORES DE APARATOS QUE UTILIZAN PILAS DE LITIO

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ANEXO C (Informativo)

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LA PRESENTACIÓN EN LOS PUNTOS DE VENTA Y ALMACENAMIENTO

Véase el apartado 7.3.4. La zona de almacenamiento debería estar limpia, fresca, seca, ventilada y a salvo de las inclemencias del tiempo. Para un almacenamiento normal, la temperatura debería estar entre +10 ºC y +25 ºC y en ningún caso debería sobrepasar los +30 ºC. Se deberían evitar situaciones extremas de humedad (por encima del 95% y por debajo del 40% de humedad relativa) durante periodos prolongados ya que son perjudiciales tanto para las pilas como para los embalajes. Así pues, las pilas no se deberían almacenar cerca de radiadores o calderas ni exponerlas directamente a la luz del sol. Aunque la situación de las pilas almacenadas a la temperatura de una habitación es excelente, es recomendable almacenarlas a menor temperatura siempre que se tomen precauciones especiales. Las pilas, en tal caso, deberían estar en un envoltorio protector especial (como bolsas de plástico selladas o similares) que las proteja de la condensación durante el proceso de aclimatación a la temperatura ambiente. Acelerar este proceso es perjudicial. Las pilas que se hayan guardado en frío pueden ser puestas en uso tras volver a la temperatura ambiente. Las pilas pueden guardarse insertadas en el aparato o en su embalaje si el fabricante lo considera conveniente. La altura de apilamiento depende obviamente de la robustez de los embalajes. Como norma general la altura no debería superar 1,5 m para cajas de cartón o 3 m para cajas de madera. Las recomendaciones anteriores son igualmente válidas para condiciones de almacenamiento durante transportes prolongados. Además, las pilas deberían guardarse lejos de motores de barco y no deberían permanecer en verano largos periodos en remolques de camión (contenedores) sin ventilación. Las pilas deben distribuirse con prontitud, después de su fabricación a los centros de distribución y después a los consumidores, con la debida rotación. Para que se pueda llevar a cabo el almacenamiento rotativo (lo primero en llegar, será lo primero en salir), las áreas de almacenamiento y de presentación en los puntos de venta deberían estar diseñados apropiadamente así como los paquetes adecuadamente marcados.

(Continúa)

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BIBLIOGRAFÍA [1] OACI:1995-1996 − Instrucciones Técnicas para la Seguridad. Transporte Aéreo de Mercancías

Peligrosas. [2] CEI 60050(481):1996 − Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 481: Pilas y

elementos de pilas. [3] CEI 60027-1:1992 − Símbolos literales utilizados en electrotecnia. Parte 1: Generalidades. [4] CEI 60068-2-6:1995 − Ensayos ambientales. Parte 2: Ensayos. Ensayo Fc: Vibración

(sinusoidal).

NOTA − Armonizada como Norma EN 60068-2-6:1995 (sin modificaciones). [5] CEI 60068-2-27:1987 − Procedimiento de ensayos ambientales básicos. Parte 2: Ensayos.

Ensayo Ea y guía: Choques.

NOTA − Armonizada como Norma EN 60068-2-27:1993 (sin modificaciones). [6] CEI 60068-2-32: 975 − Procedimientos de ensayos ambientales básicos. Parte 2: Ensayos.

Ensayo Ed: Caída libre.

NOTA − Armonizada como Norma EN 60068-2-32:1993 (sin modificaciones). [7] CEI 60617 (todas las partes) − Símbolos gráficos para esquemas.

NOTA − Armonizadas en la serie EN 60617. [8] CEI 61809 − Acumuladores alcalinos o que contienen otros electrolitos no ácidos. Norma de

seguridad para acumuladores alcalinos sellados portátiles1). [9] CEI 61960 − Elementos y batería de acumuladores de litio para aplicaciones portátiles1). [10] OMI:1991 − Código Marítimo Internacional de Mercancías Peligrosas (MIMP). [11] ISO/CEI GUÍA 51:1990 − Directrices para incluir aspectos de seguridad en las normas. [12] ISO/DIS 8124-1 − Seguridad de los juguetes. Parte 1: Aspectos de la seguridad de las

propiedades mecánicas y físicas. [13] UL 1642:1999 − Underwrites Laboratories, Norma para las Pilas de Litio. [14] UN (1995) − Naciones Unidas UN/ST/SG/AC.10/11 Rev. 2 (1995), Recomendaciones para el

Transporte de Mercancías Peligrosas, Modelo de Regulaciones y Manual de Ensayos y Criterios.

_____________ 1) En preparación.

(Continúa)

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ANEXO ZA (Normativo)

OTRAS NORMAS INTERNACIONALES CITADAS EN ESTA NORMA CON LAS REFERENCIAS DE LAS NORMAS EUROPEAS CORRESPONDIENTES

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras normas por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuación. Las revisiones o modificaciones posteriores de cualquiera de las normas referenciadas con fecha, sólo se aplican a esta norma europea cuando se incorporan mediante revisión o modificación. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de esa norma (incluyendo sus modificaciones). NOTA – Cuando una norma internacional haya sido modificada por modificaciones comunes CENELEC, indicado por (mod),

se aplica la EN/HD correspondiente.

(Continúa)

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APENDICE Z

Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR NTE INEN 807-1 (correspondiente a CEI 60086-1:1996) − Pilas eléctricas. Parte 1:

Generalidades. OACI:1995-1996 Instrucciones Técnicas para la Seguridad. Transporte Aéreo de Mercancías

Peligrosas. CEI 60050(481) Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 481: Pilas y elementos

de pilas. CEI 60027-1 Símbolos literales utilizados en electrotecnia. Parte 1: Generalidades. CEI 60068-2-6: Ensayos ambientales. Parte 2: Ensayos. Ensayo Fc: Vibración (sinusoidal). CEI 60068-2-27 Procedimiento de ensayos ambientales básicos. Parte 2: Ensayos.

Ensayo Ea y guía: Choques. CEI 60068-2-32 Procedimientos de ensayos ambientales básicos. Parte 2: Ensayos.

Ensayo Ed: Caída libre. CEI 60617 (todas las partes) − Símbolos gráficos para esquemas. CEI 61809 Acumuladores alcalinos o que contienen otros electrolitos no ácidos. Norma de

seguridad para acumuladores alcalinos sellados portátiles1). CEI 61960 Elementos y batería de acumuladores de litio para aplicaciones portátiles1). OMI:1991 Código Marítimo Internacional de Mercancías Peligrosas (MIMP). ISO/CEI GUÍA 51: Directrices para incluir aspectos de seguridad en las normas. ISO/DIS 8124-1 Seguridad de los juguetes. Parte 1: Aspectos de la seguridad de las

propiedades mecánicas y físicas. UL 1642 Underwrites Laboratories, Norma para las Pilas de Litio. UN (1995) Naciones Unidas UN/ST/SG/AC.10/11 Rev. 2 (1995), Recomendaciones para

el Transporte de Mercancías Peligrosas, Modelo de Regulaciones y Manual de Ensayos y Criterios.

Z.2 BASES DE ESTUDIO

Esta norma es una adopción de la Norma IEC 60086-4:2000 Primary batteries. Part 4. Safety Standard for lithium batteries. Comisión Electrotécnica Internacional IEC. Geneva, 2000.

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

NTE INEN 807-4 Segunda revisión

NTE INEN 0807-4: Pilas eléctricas. Parte 4. Normas de ...

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