Entladeschaltung für Knopfbatterien

Knopfzellen, egal ob Li- oder Alkali, gibt es heutzutage zu Preisen, die um Faktoren günstiger sind als noch vor Jahren; auch die Auswahl ist viel größer, nicht zuletzt durch Importe aus China.

Besonder beim Einsatz von Lithium-Knopfzellen zeigen sich erhebliche Unterschiede hinsichtlich Tauglichkeit und Performance:
Beispielsweise benötgt mein TAN-Generator von Kobil mindestens 3,06V/Zelle, um das Flickersignal zu erkennen. Auch der Brustgürtel meiner Pulsuhr sendet ab einer Zellenspannung <3,00V keine Daten mehr an die Uhr. Aus den Datenblättern mancher Hersteller ist ersichtlich, dass selbst neue Batterien dieser Hersteller schon bei geringster Belastung diese Spannung allenfalls anfangs liefern können. In solchen Fällen werden dann noch nahezu volle Knopfzellen entsorgt...

CR2032

Bezüglich der Performance von Lithium-Knopfzellen ist neben der Leerlaufspannung der neuen Zellen auch der Innenwidertand wichtig, falls die Zellen kurzzeitig höhere Leistung bringen müssen, z.B. bei Autoschlüssen, Fernsteuerungen, TAN-Generatoren u.a.. Bei CR2032 verschiedener Hersteller habe ich bei frischen Zellen Innenwiderstände im Bereich von 20Ohm bis 200Ohm gemessen.

Um Zellen verschiedener Anbieter zu testen, nutze ich folgende Schaltung:
QuarzUhr
Die Standzeit der Batterie wird von einer analogen Quarzuhr erfasst, die nach Erreichen der Enladeschlussspannung (2V bei Li und 0,9V bei Ni) einfach stehen bleibt.
Die Stromaufnahme der Schaltung bei  Li und Alkali (fälschlich hier als Ni) ist der Abb. zu entnehmen. Für höhere Testströme muss ein entsprechender Widerstand parallel zur Zelle geschaltet werden.
Bei CR2032 schalte ich einen 390Ohm-Widerstand parallel zur Knopfzelle.In der Summe ergibt das dann eine Last von 330Ohm. Unter diesen Stressbedingungen sollte jede Zelle mehr als 7 Stunden liefern.

Hier die Messwerte einer Varta 2032 Knopfzelle im NEMT Pack (50 Stck):
Gewicht: 3,10g
Leerlaufspannung: 3,239V
Innenwiderstand: 14Ohm
Kapazität: 230mAh (gemäß Datenblatt Varta)
Entladezeit unter o.a. Stressbedingung:: 11h:8min

im Dezember 2017