Stromversorgung: Spezialbatterien

Stromversorgung: Spezialbatterien

Ergänzend zu dem Beitrag über Stromversorgung gibt es hier einen Überblick über etwas speziellere nicht-wiederaufladbare Batterietypen. Dazu gehören u.A. Knopfzellen und diverse Zwischengrößen der bekannten Bauformen.

Die hier genannten Batterien sind für Anwendungen mit wenig Stromverbrauch gedacht und/oder wenn eine bestimmte Baugröße benötigt wird, da sie im Verhältnis relativ teuer sind. Dabei gibts es bei den spezielleren Batterien vier Technologien, bei denen eine gute Auswahl und Verfügbarkeit gegeben ist:

 

1,5V Alkaline Knopfzellen
Alkali-Mangan
1,55V Silberoxid Knopfzellen
Silberoxid-Zink
3,0V Lithiumbatterien
Lithium-Mangandioxid
3,6V Lithiumbatterien
Lithium-Thionylchlorid
Typenbezeichnung bei Knopfzellengrößen LR SR CR
Selbstentladung pro Jahr bei 20° 6 % 2 – 6 % 1 – 2 % 1 – 2 %
Energiedichte1
(mWh/mm²)
0,95 – 1,2 1,2 – 1,4  1,7 – 2,1  2,1 – 2,5 bei Knopfzellen
2,9 – 3,8 bei normalen Größen
Temperaturbereich2 Mittel Niedrig Hoch Sehr Hoch
Preis Niedrig Mittel Mittel Hoch bis sehr Hoch

1) Die Energiedichte ist hierbei auf die kompletten Abmessungen gerechnet, daher ist diese generell bei kleineren Größen schlechter.

2) Beim Temperaturbereich haben wir versucht, viele verschiedene Typen und Hersteller zu vergleichen und haben dort erhebliche Unterschiede festgestellt. Prinzipiell kann man aber sagen, dass Lithiumbatterien den größeren Bereich (vor allem in den Minusgraden) abdecken. 

 

Alkaline + Silberoxid Knopfzellen

Da diese beiden Typen ähnliche Spannungen haben, sind sie kompatibel zueinander. Wie in der Übersicht dargestellt, haben Silberoxid Knopfzellen durchschnittlich mehr Nennladung (mAh). Bei Silberoxid Knopfzellen wird aber oft nur ein Temperaturbereich bis 0° angegeben. Ob und wie weit der Betrieb unter 0° sich auf die Haltbarkeit auswirkt, muss man am besten selbst testen. Auch ob der höhere Preis in Relation zur Langlebigkeit bei Temperaturunterschieden steht, haben wir bisher noch nicht herausfinden können.

Hier eine Tabelle einiger typischer Knopfzellengrößen. Die erste Buchstabe in der Typenbezeichnung steht für Alkaline (=L) oder Silberoxid (=S). Das nachfolgende R plus die Zahl gibt die Abmessungen der Knopfzelle, anhand dieser Tabelle an:

Durchmesser (mm) Höhe (mm)
R41 7,9 3,6
R43 11,6 4,3
R44 11,6 5,4
R45 9,5 3,6
R48 7,9 5,4
R54 11,6 3,1
R55 11,6 2,1
R59 7,9 2,6
R60 6,8 2,1
R63 5,8 2,1
R66 6,8 2,6
R69 9,5 2,1

 

3,0V Lithiumbatterien

Neben den Alkaline Knopfzellen sind diese am verbreitetsten. Wenn man Elektroniken mit 3V Versorgungsspannung hat, empfiehlt sich in jedem Fall eine Lithium- statt zwei Alkalineknopfzellen zu verwenden, da es preislich kein großer Unterschied ist und man nun die Vorteile einer Lithiumbatterie hat: Geringe Selbstentladung, höhere Energiedichte, höherer Temperaturbereich.

Bei den Abmessungen gibt es generell zwei Gruppen:

  • CR-Bezeichnung (Knopfzellen): Die vierstellige Zahl hinter dem CR gibt den Durchmesser und die Höhe an. Dabei sind die ersten beiden Ziffern der Durchmesser in Millimeter und die letzten beiden Ziffern die Höhe/10 in Millimeter. Beispiel: CR2450 hat 24 mm Durchmesser und 5 mm Höhe.
  • Teilungen der Standardgrößen: Die Abmessungen hier sind wie bei einer Standardbatteriegröße (AA, AAA oder C) nur in der Höhe geteilt. Beispiel: 1/2 AA hat 15 mm Durchmesser wie eine normale AA-Batterie und 25 mm Höhe, was die Hälfte der Höhe einer normalen AA-Batterie entspricht.

Dabei werden die Lithiumbatterien entweder mit normaler Ausführung für Batteriehalter oder mit Lötpins angeboten.

 

3,6V Lithiumbatterien

Die wohl teuerste Stromversorgung ist die mit der 3,6V Lithiumbatterie. Wer eine sparsame 3,3V Elektronik versorgen will und 6-10 Jahre keine Lust auf eine Wartung hat, für den ist diese Batterie genau das Richtige. Zum Beispiel kostet eine Batterie in AA-Größe zwischen 6 und 10 € und hat zwischen 2000 und 3000 mAh. Zum Vergleich: Zwei AA-Batterien vom Aldi kosten 0,40 € und haben 2100 mAh. Der einzig sinnvolle Einsatzzweck ist unserer Meinung nach bei Schaltungen die nur mit 3,3V laufen und so wenig Stromverbrauch haben, dass sie jahrelang laufen können. Die Abmessungen hier sind wieder Standard- oder Teilungsgrößen wie 2/3 AA, C oder 1/10 D.

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