Microbatterie

Verschiedene Knopfzellen

Li-Knopfzellen verschiedener Baugrößen

Als Knopfzellen (englisch button cell) bezeichnet man kleine Galvanische Zellen (umgangssprachlich auch als Batterien bezeichnet – korrekt bezeichnet Batterie jedoch eine Zusammenschaltung mehrerer Zellen). Sie erhielten ihre Bezeichnung, da sie in Größe und Form Kleidungsknöpfen ähneln. Knopfzellen werden in der Regel in Geräten eingesetzt, die einen sehr geringen Strombedarf haben und sehr klein sind, wie zum Beispiel Taschenrechner, Armbanduhren und Hörgeräte.

Unterscheidung von Knopfzellen

Knopfzellen unterscheiden sich in ihrer Höhe, ihrem Durchmesser, ihrer Spannung (V) und ihrer Ladungsmenge (mAh), sowie in ihrer chemischen Zusammensetzung (Zink-Luft, Alkaline, Silberoxid oder Lithium). Jede Knopfzelle hat eine Bezeichnung, aus der sich die oben genannten Parameter ablesen lassen. So ist zum Beispiel LR44 eine Alkaline-, die CR2016 eine Lithium- und die SR676 eine Silberoxid-Zelle.

Kapazität

Je kleiner die Knopfzellen sind, umso geringer ist auch entsprechend die in den Zellen enthaltene Ladungsmenge, die in Milliamperestunden (mAh) angegeben wird. Trotz der sehr kleinen Kapazitäten können besonders in Armbanduhren und Taschenrechnern mit Flüssigkristallanzeige (LCD) Knopfzellen eine in Jahren zu bemessende Laufzeit haben.

Einsatz

Eine typische Lithium-Knopfzelle wie CR2032 hat einen Durchmesser von 20 mm und einer Höhe von 3,2 mm. Sie findet sich häufig in der Computertechnik auf Hauptplatinen, um die Spannungsversorgung des CMOS als Pufferbatterie sicherzustellen, wenn der Rechner vom Netz getrennt oder abgeschaltet ist. Aber auch CR2016, CR2025 usw. sind häufig verwendete Lithium-Knopfzellen, die in kleineren elektronischen Geräten eingesetzt werden.

Für Kleinstgeräte findet sich häufig die Alkaline-Type LR44 (andere Bezeichnungen V13GA, AG13, 157, KA76, LR44H), wobei sie vor allem in Uhren und auch des Öfteren in Taschenrechnern zu finden war und auch noch in Taschenlampen mit LED-Technik zum Einsatz kommt.

Die Silberoxid-Typen sind am häufigsten in Armbanduhren im Einsatz und haben Bezeichnungen wie zum Beispiel V8GS, V12GS, V301 und V397.

Zink-Luft-Knopfzellen kommen in erster Linie in Hörgeräten zum Einsatz (siehe auch Hörgerätebatterie).

Spannung

Die Spannung einer Knopfzelle ist nur von der chemischen Zusammensetzung abhängig:

Zellen-Typ	Spannung
Zink-Luft-Zelle (PR)	1,4 V
Alkaline-Zelle (LR)	1,5 V
Silberoxid-Zelle (SR)	1,55 V
Lithium-Zelle (CR)	3,0 V

Bezeichnungen

Bezeichnungen verschiedener Knopfzellen unterscheiden sich teilweise von Hersteller zu Hersteller.

Zink-Luft-Knopfzellen

Zink-Luft-Knopfzellen sind zur leichteren Unterscheidung mit einer Farbcodierung versehen, welche im Artikel Hörgerätebatterie zu finden ist.

Lithium-Knopfzellen

Die Bezeichnungen der Lithium-Knopfzellen sind bei allen Markenherstellern identisch und folgen folgendem Schema:

Lithiumzelle CR2032

Aufbau der Typ-Bezeichnung »CRDDMM«:
CR = Lithium-Zelle Chemische Zusammensetzung	DD Durchmesser in mm	MM Höhe in 1/10 mm
Beispiel: »CR2032«
CR Lithium-Zelle	Ø 20 mm	Höhe 3,2 mm

Alkaline- und Silberoxid-Knopfzellen

Für gleiche Zellengrößen gibt es unterschiedliche Zellentypen, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind. Die Alkaline (LR-Typen) sind häufig in Taschenrechnern und ähnlichen Geräten im Einsatz und die Silberoxid (SR-Typen) sind in den meisten Fällen in Armbanduhren eingesetzt.

Häufig verwendete Typen sind zum Beispiel:^[1][2]

Durchmesser	Höhe	Spannung	IEC-Code	Diverse	Seiko	Renata	Varta	Maxell	Citizen	Bulova	GP
5,8 mm	2,6 mm	1,55 V	SR64		SB-AE	319	V319	SR527SW	280-60
7,9 mm	3,6 mm	1,5 V	LR41	AG3 / L736							192
7,9 mm	3,6 mm	1,55 V	SR41	AG3/SG3	SB-A1/D1	384/392	V384/392	SR41SW	280-18	247
6,8 mm	2,6 mm	1,5 V	LR66	AG4	SB-AW	LR626	V377	SR626SW	280-39
7,9 mm	5,4 mm	1,5 V	LR48	AG5/SG5		LR754
7,9 mm	5,4 mm	1,55 V	SR48		SB-B3	393	V393			255
9,5 mm	2,7 mm	1,55 V	SR57	SG7	SB-BP/EP	399	V399	SR927W	280-44	613
9,5 mm	3,6 mm	1,5 V	LR936	AG9
9,5 mm	3,6 mm	1,55 V	SR45	SG9	SB-A	394	V394	SR936W		625
11,6 mm	2,0 mm	1,5 V	LR55			LR1120
11,6 mm	3,05 mm	1,5 V	LR54	AG10		LR1130	V10GA				189
11,6 mm	3,05 mm	1,55 V	SR54		SB-BU	389	V389	SR1130W	280-15	626
11,6 mm	3,05 mm	1,55 V	SR54		SB-AU	390	V390	SR1130SW	280-24	603
11,6 mm	4,2 mm	1,5 V	LR43	AG12		LR1142	V12GA
11,6 mm	4,2 mm	1,55 V	SR43		SB-A8	301	V301	SR43SW	280-01	226
11,6 mm	5,4 mm	1,5 V	LR44	AG13		LR44	V13GA
11,6 mm	5,4 mm	1,55 V	SR44	SG13 / KS76	SB-B9	357	V357	SR44W	280-82	228

Aufladbare Knopfzellen

Knopfzellen gibt es auch als wiederaufladbare Akkumulatoren (kurz: Akkus), die in Computern, Laptops, schnurlosen Telefonen, Kopfhörern usw. zum Einsatz kommen. Die Nennspannung von Nickel-Cadmium-Akkus oder Nickel-Metallhydrid-Akkus beträgt 1,2 Volt

Austausch von Knopfzellen

Beim Austausch verbrauchter Knopfzellen sollte man möglichst reinlich arbeiten. Die neue Zelle sollte nicht mit bloßen Händen angefasst werden. Anhaftendes Fingerfett bildet einen Übergangswiderstand, wodurch die Kapazität der neuen Knopfzelle nicht voll ausgeschöpft werden kann und die Lebensdauer verringert wird. Des Weiteren wird eine Knopfzelle auch zum Teil entladen, wenn man diese mit bloßen Händen anfasst. Der Grund hierfür ist das körpereigene Wasser welches einen Kurzschluss der Zelle hervorruft. Knopfzellen werden am besten mit einem Gummihandschuh oder einer Kunststoffpinzette „in die Hand“ genommen.

Knopfzellen und Kleinkinder

Knopfzellen sollten, wie alle Kleinteile, kindersicher aufbewahrt werden. Gerade bei vollen Knopfzellen geht nicht nur durch die Größe (vergleichbar mit dem Verschlucken von Münzen), sondern auch durch die enthaltene Spannung und nach Entladung durch Austritt von Chemikalien eine Gefahr aus. Verklemmt sich die Knopfzelle auf dem Weg in den Magen in der Speiseröhre, entsteht ein Kurzschluss, der Strom fließt dann über einen relativ kleinen Schleimhautabschnitt, was zu Stromschäden führen kann. Besonders gefährlich sind relativ große Knopfzellen mit einer hohen Spannung, in der medizinischen Literatur ist das Modell CR 2032 häufig genannt.^[3][4][5]

Einzelnachweise

1. ↑ Erich Käser: Batterien und Knopfzellen – Knopfzellen-Vergleichstabelle, Fachlexikon der Mechatronik, 2007
2. ↑ Ralf Hottmeyer: Vergleichsliste Knopfzellen und Batterien, Technische Daten und Vergleichslisten für Knopfzellen und Batterien
3. ↑ T. Litovitz, B. F. Schmitz: Ingestion of cylindrical and button batteries. An analysis of 2382 cases. Pediatrics 89(1992), S. 747–757
4. ↑ D. Yardeni, H. Yardeni, A. G. Coran et al.: Severe esophageal damage due to button battery ingestion – can it be prevented? Pediatr Surg Int 20(2004), S. 496–501
5. ↑ T. Geis, T. Lang: Nächtliches Erbrechen und Schiefhals, Monatsschr Kinderheilkd 2008

Weblinks

• Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien

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