Knopfzellen

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Knopfzellen – viel Energie für kompakte Geräte

1. Knopfzellen – klein, aber kraftvoll

Knopfzellen finden in einer Vielzahl von Geräten Verwendung. Die Rundzellen versorgen Armbanduhren, Taschenrechner, Autoschlüssel und Hörgeräte mit Energie. Knopfzellen kommen überwiegend in Geräten zum Einsatz, in denen entweder kein Platz für große Batterien ist oder ein schlankes Gerätedesign erwünscht ist. Der Durchmesser einer Rundzelle ist größer als ihre Höhe, was den Zellen je nach Typ ein zylinder- oder scheibenförmiges Aussehen gibt.

1.1.So funktioniert eine Knopfzelle

Das Funktionsprinzip einer Knopfzelle entspricht dem anderer Batterien. Die Knopfzelle enthält zwei Elektroden aus unterschiedlichen Materialien. Ein Elektrolyt zwischen den Elektroden gewährleistet den Übergang der Ionen. Größe, Materialien und Zellenaufbau beeinflussen die elektrochemischen Prozesse in der Knopfzelle. Dies wirkt sich in der Leistungsabgabe, der Haltbarkeit und dem Grad der Selbstentladung aus. Die spezifischen technischen Anforderungen an die Energieversorgung sind von Gerät zu Gerät unterschiedlich. Eine Batterie für ein Hörgerät muss ein anderes Leistungsprofil erfüllen als eine Knopfzelle für einen Autoschlüssel. Da einige Knopfzellen speziell auf die Anforderungen eines bestimmten Gerätetyps abgestimmt sind, ist das jeweilige Gerät oft auch Namensgeber für die Knopfzelle. Dies gilt zum Beispiel für Hörgerätebatterien und Uhrenbatterien.

1.2 Wie lange hält eine Knopfzelle?

Die Haltbarkeit einer Knopfzelle hängt von vielen Faktoren ab. Bei einigen Anwendungen ist der Strombedarf gering – hier ist eine Lebensdauer bis zu 10 Jahren nicht ungewöhnlich. Unter ungünstigen Bedingungen oder bei intensiver Nutzung kann sich die Einsatzdauer jedoch drastisch reduzieren. Eine Rolle spielt auch, wie lange eine Knopfzelle vor dem Einsatz gelagert wurde und wie weit die Selbstentladung vorangeschritten ist. Die Rundzellen sollten bis zum Einsatz im Gerät in der verschweißten Verpackung verbleiben und nicht auf Vorrat gekauft werden. Die Mindesthaltbarkeit einer Knopfzelle ist der Verpackung zu entnehmen. Bis zum angegebenen Datum wird vom Hersteller eine einwandfreie Leistung garantiert.

1.3 So legen Sie Knopfzellen richtig ein

Beim Einsetzen von Knopfzellen sollten Verbraucher darauf achten, die Zellen nicht an den Flachseiten zu berühren. Da sich dort die Pole der Knopfzelle befinden, hat dies eine teilweise Entladung zur Folge. Vor allem bei feuchten oder fettigen Fingern ist Vorsicht geboten, um die Zelle nicht zu schädigen. Fassen Sie die Rundzellen nur an den Rändern an, um sie nicht kurzzuschließen. Auf Nummer sicher geht, wer zum Entnehmen aus der Blisterverpackung und zum Einsetzen Handschuhe trägt. Das Hantieren besonders kleiner Knopfzellen erleichtert eine Pinzette. Der Pluspol einer Knopfzelle ist mit einem eingravierten Plus-Zeichen kenntlich gemacht. Der Minuspol befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite.

1.4 Knopfzellen umweltverträglich entsorgen

Knopfzellen gehören nicht in den Hausmüll, unabhängig von den Materialien in einer Rundzelle. Die Rückgabe verbrauchter Knopfzellen kann bei einer der Verkaufsstellen erfolgen oder durch Einwurf in einen Sammelbehälter für Gerätebatterien. Hersteller und Importeure von Batterien haben sich einem gemeinsamen Rücknahmesystem für Batterien angeschlossen und führen ein umweltverträgliches Recycling der Wertstoffe durch. Die kleine Größe und das geringe Gewicht von Knopfzellen erleichtert dem Verbraucher die Rückführung in den Wertstoffkreislauf.

2. Knopfzellen: Varianten und Typen

Der chemische Aufbau einer Knopfzelle richtet sich nach der vorgesehenen Einsatzart. Neben LR Knopfzellen gibt es SR Knopfzellen, CR Knopfzellen, BR Knopfzellen und PR Knopfzellen. So unterscheiden sich die einzelnen Varianten.

2.1 LR Knopfzellen: Energie für Taschenrechner, Wetterstation und Fernbedienung

LR Knopfzellen sind vom chemischen Aufbau her Alkali-Mangan-Knopfzellen und versorgen eine Vielzahl von Kleingeräten mit Strom. Die Art der Leistungsabgabe ähnelt der von Alkali-Mangan-Mignonbatterien. Auch die Nennspannung entspricht mit 1,5 Volt der von Mignonzellen. Die Kapazität schwankt je nach Größe zwischen 10 mAh und 200 mAh. Am häufigsten finden die Varianten LR44 und AG13 Anwendung. Die Hersteller garantieren keinen absoluten Auslaufschutz, auch wenn ein Auslaufen von Alkali-Mangan-Knopfzellen selten vorkommt. LR Knopfzellen sollten daher nicht als Ersatz für Silberoxid-Batterien in einer Armbanduhr verwendet werden.

2.2 SR Knopfzellen: langlebige und auslaufsichere Uhrenbatterien

Eine SR Knopfzelle verwendet Silberoxid und Zink als Basis für die Stromproduktion. Die Anode besteht aus Zink und die Kathode aus Silberoxid. Die Spannung der auch Uhrenbatterien genannten SR Knopfzellen beträgt 1,55 V. Ein Vorzug dieses Batterietyps ist neben der langen Laufzeit die geringe Selbstentladung. Die am häufigsten eingesetzte SR Knopfzelle trägt die Bezeichnung SR626.

2.3 CR Knopfzellen: Lithium-Power im Kleinformat

Die auch Lithium-Knopfzellen bezeichneten CR Knopfzellen verwenden für die Anode Lithium und für die Kathode Mangandioxid. Ein Vorteil von CR Knopfzellen ist die große Temperaturtoleranz. Die Zellen verkraften Umgebungen mit Temperaturen zwischen -30° C und +60° C. In PCs und Laptops sitzt meist eine Knopfzelle vom Typ CR2032. Sie versorgt den CMOS-Speicher und die Systemuhr über mehrere Jahre mit einer Stromstärke bis zu 230 mAh bei einer Spannung von 3 Volt. Neben dem Typ CR2032 sind bei CR Knopfzellen auch die Varianten CR2025 und CR2016 verbreitet.

2.4 BR Knopfzellen halten Herzschrittmacher in Gang

Auch in BR Knopfzellen stellt Lithium die Anode bereit. Als Kathode kommt hier jedoch Graphitfluorid zur Anwendung. Die nach dem Lithium-Kohlenstoffmonofluorid-System arbeitenden BR Knopfzellen punkten mit langer Laufzeit und konstanter Leistungsabgabe. BR Zellen finden hauptsächlich in Herzschrittmachern Anwendung. Ebenso wie bei CR Knopfzellen beträgt die Spannung 3 Volt. Beide Zellen-Typen werden in identischen Größen hergestellt.

2.5 PR Knopfzellen: gleichmäßige Spannung für Hörgeräte

PR Knopfzellen sind Zink-Luft-Batterien und Nachfolger der Quecksilberoxid Knopfzellen. Die Besonderheit bei diesem Batterietyp: Die elektrische Energie entsteht hier aus der Reaktion von Zink mit dem Luftsauerstoff der Umgebung. Aus diesem Grund ist die Batterie vor dem Einsetzen durch Abziehen eines Aufklebers erst zu aktivieren, um die elektrochemische Reaktion in Gang zu setzen. Die Nennspannung von PR Knopfzellen beträgt 1,45 V. Ein Vorzug dieses Batterietyps ist die gleichmäßige Stromabgabe. Hörgerätebatterien lassen sich leicht an der Farbgebung unterscheiden. Die Typen PR48 (Orange) und PR41 (Braun) sind besonders weit verbreitet. Die meiste Energie liefert die blaue PR Knopfzelle PR44. Die gelbe Knopfzelle PR70 versorgt In-Ohr-Hörgeräte. Rote Knopfzellen vom Typ PR63 haben nur eine geringe Laufzeit und finden kaum noch Verwendung.

3. Nomenklatur von Knopfzellen

Neben dem IEC Standard wird für die Bezeichnung von Knopfzellen auch der japanische Industriestandard JIS verwendet. Einige Produzenten wie Varta setzen darüber hinaus ein eigenes Bezeichnungssystem ein. Dies führt dazu, dass viele Knopfzellen unter mehreren Namen gehandelt werden. So ist die Knopfzelle LR1154 mit folgenden Kodierungen erhältlich:

• LR44 (alte IEC Norm)
• LR1154 (aktuelle IEC Norm)
• AG13 (JIS Norm)
• V13GA (Varta)

Bis auf Hörgerätebatterien, die sich leicht an der Farbgebung unterscheiden lassen, erschwert die unterschiedliche Kodierung den direkten Vergleich. Daher sollten Sie sich an der auf der Knopfzelle eingravierten Bezeichnung orientieren, um die richtige Zelle für ihr Gerät zu erwerben.