Ab wann ist eine 9V Batterie leer

Warum sprechen wir immer von 12-Volt- oder 24-Volt-Batterien, aber sie liefern nie genau 12 Volt oder 24 Volt? Das liegt daran, dass jede Batterie immer eine etwas höhere Spannung liefert, wenn die Batterie voll geladen ist, und eine niedrigere Spannung, wenn die Batterie leer ist. Wenn wir also von einer 12-Volt-, 24-Volt- oder 36-Volt-Batterie sprechen, sprechen wir von der Spannung der Geräte, welche die Batterie mit Strom versorgen kann. Eine 12-Volt-Bleibatterie, die voll geladen ist, liefert oft eine Spannung von etwa 12,7 V. Wenn die Blei-Säure-Batterie nur noch 20% hat, liefert sie nur noch 11,6V. Eine voll geladene Lithiumbatterie liefert 13,6V, liefert aber 12,9V bei 20%. Da die meisten Boots-Elektro-Motoren und andere Geräte für die Verwendung mit Blei-Säure-Batterien ausgelegt sind, entwickelte Rebelcell die AV-Reihe (AV steht für Adjusted Voltage, angepasste Spannung). Die Batterien der AV-Reihe haben eine niedrigere Spannung als normale Lithiumbatterien. Das bedeutet, dass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass Ihr Motor Schaden nimmt. Die nachstehende Tabelle zeigt die Spannung einer Blei-Säure-Batterie, einer normalen Lithium-Batterie und einer Lithium-Batterie der AV-Reihe. Je nach gewählter Batterietechnologie kann die tatsächliche Entladekurve jeder Batterie variieren.

Wenn Sie eine 12V-Batterie mit einem DC-Stabilisator verwenden, ist der Ausgangsstrom immer stabil bei 12V. Der DC-Stabilisator ist für Geräte vorgesehen, die eine zu hohe oder zu niedrige Eingangsspannung nicht akzeptieren. Angenommen, Sie haben ein Gerät (z.B. ein Echolot) mit einer Betriebsspannung von 10,5V-12,9V, dann müssen Sie den DC-Stabilisator mit einer Lithiumbatterie verwenden. Mit einer “normalen” Lithium-Batterie, weil die maximale Spannung von 13,6V über der maximalen Spannung von 12,9V des Echolots liegt. Mit einer Batterie aus der AV-Linie benötigen Sie den DC-Stabilisator, da die minimale Eingangsspannung von 10V über der minimalen Spannung von 9V der AV-Batterie liegt. In diesem Fall würde sich das Gerät abschalten, solange noch 25% der Kapazität der Batterie vorhanden sind.

EFFEKTIVE BATTERIEKAPAZITÄT

Die effektive Batteriekapazität kann manchmal von der nominalen Batteriekapazität abweichen. Das bedeutet, dass in der Praxis eine 100Ah-Batterie weniger Ampere liefern kann als die angegebenen 100 Ampere. Dies ist hauptsächlich bei Blei-Säure-Batterien der Fall. Bei Lithiumbatterien (wie z.B. denen von Rebelcell) liegt die effektive Batteriekapazität sehr nahe an der nominalen Batteriekapazität. Warum ist dies bei Bleibatterien anders? Es gibt zwei Gründe:

1. Eine Bleibatterie sollte nie vollständig entladen werden.
2. Die Batteriekapazität geht ‘verloren’, wenn eine Bleibatterie schneller entladen wird.

1. EINE BLEIBATTERIE SOLLTE NIEMALS VOLLSTÄNDIG ENTLADEN WERDEN

Blei-Säure-Batterien können nur bis zu 50% entladen werden, bevor es zu irreversiblen Schäden kommt. In der Praxis bedeutet dies, dass Sie nur die Hälfte Ihrer Batteriekapazität nutzen können. Semitraktionsbatterien wie z.B. AGM- und Gel-Bleibatterien werden häufig als Marinebatterien für Wassersport und Angeln verwendet. Diese Batterien können oft bis zu 70% entladen werden. Das bedeutet, dass in der Praxis 30% nicht verwendet werden können. Lithiumbatterien können vollständig entladen werden, was bedeutet, dass Ihnen die volle Kapazität zur Verfügung steht. Darüber hinaus sind die Lithiumbatterien von Rebelcell im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien dank des Batterie-Management-Systems (BMS) vor Tiefentladungsschäden geschützt. Das BMS schaltet die Batterie “automatisch” ab, wenn sie unter 3% fällt.

2. DIE BATTERIEKAPAZITÄT “GEHT VERLOREN”, WENN EINE BLEIBATTERIE SCHNELLER ENTLADEN WIRD.

Im Falle einer Blei-Säure-Batterie wird die Kapazität immer z.B. in C1, C5 oder C20 (oder einem C mit einer anderen Nummer) angegeben. Das C steht für Kapazität und die Zahl steht für die Anzahl Stunden, in denen die Kapazität geliefert werden kann (C-Rate). Wenn eine Batterie z.B. C20=100Ah angibt, kann diese Batterie insgesamt 100Ah liefern, wenn sie in 20 Stunden entladen wird. Ein Gerät, das 5 Ampere verbraucht, kann also mit dieser Batterie 20 Stunden lang betrieben werden. Wenn die Batterie jedoch schneller entladen wird, sinkt die Gesamtkapazität radikal. Dieselbe Batterie kann eine C-Rate von C5=70Ah haben. Wenn Sie die Batterie in 5 Stunden abklemmen, liefert sie insgesamt nur noch 70Ah. Das liegt daran, dass der Innenwiderstand einer Batterie zunimmt, wenn sie schneller entladen wird und die Kapazität durch Wärme verloren geht. Standardmäßig werden Bleibatterien oft über 20 Stunden entladen gemessen (also C20).

Je schneller eine Blei-Säure-Batterie entladen wird, desto weniger Kapazität hat sie. Bei Lithiumbatterien ist dies nicht der Fall. Für eine Rebelcell 12V50 gilt zum Beispiel C1=C5=C20=50Ah. Die effektive Batteriekapazität hängt also davon ab, wie tief Sie eine Batterie entladen können und wie viel Energie aufgrund der Geschwindigkeit der Entladung Ihrer Batterie verloren geht.

Beispiel 1: Sie verwenden eine 12V105 Ah Semi-Traktions-AGM-Marine-Batterie für den Antrieb eines Minn Kota Endura Max 55LBS Trolling-Motors. Für diese Batterie gelten die folgenden C-Raten: C20=105, C5=85, C3=70. Die maximale Entladungsrate dieser Batterie beträgt 75%. Wenn Sie diese Batterie mit einem Trollingmotor verwenden, gilt die C-Rate C3=70Ah. Ihre effektive Batteriekapazität beträgt daher 52,5Ah. In der Praxis ist also die Laufzeit einer 105Ah-Semi-Traktionsbatterie ungefähr gleich wie die einer Rebelcell 12V50Ah Lithium-Batterie.

Weder die E-Block-Batterien noch die -Akkus mit 9 Volt Spannung kommen an unseren Tests unbehelligt vorbei. Wir haben uns 9-Volt-Blöcke in den verschiedensten Ausführungen vorgenommen und sie getestet:

• mit Zink-Kohle-System;

• auf Alkaline-Basis;

• auf Lithium-Basis;

• und als Nickel-Metallhydrid-Akkus.

Dabei haben wir uns rein auf die gängige Baugröße mit den Abmessungen 48,5 x 26,2 x 17 mm (L x B x H) fokussiert.

Hinweis: Die seltenere Variante, die Abmessungen von bis zu 80 x 66 x 52 mm aufweist und unter den Produktinformationen mit der Bezeichnung ANSI 1603S PP9 geführt wird, haben wir außen vor gelassen. Sie kam bis 1964 häufig in Weidezaungeräten und Alarmanlagen vor und ist ausschließlich im Zink-und-Kohle-System erhältlich. Heutzutage ist dieser Artikel kaum noch gefragt, ist zudem in unseren Kategorien nicht erhältlich und wurde dementsprechend in unserem Test nicht berücksichtigt.

Eine grundsätzlich wichtige Unterscheidung vor Beginn des Tests ist die zwischen dem Wort "Batterie" und dem Wort "Akku". Eine Batteriesystem hat das Kernmerkmal, dass es nicht wiederaufladbar ist. Sobald sie leer ist, muss sie wieder ausgewechselt werden. Ein Akkumulator lässt sich aufladen. Weitere Unterschiede bei Batterien sowie Akkus tun sich in deren chemischen Systemen und technischen Daten auf. Darauf wird im Folgenden nur nebenbei eingegangen. Schwerpunkt dieses Tests ist es, Ihnen dabei zu helfen, die einzelnen Energiespeicher zu bewerten und sich für einen optimalen Artikel bei uns im Shop zu entscheiden.

Konditionen beim Test der Produkte

Bei unseren Testmessungen wurden alle Artikel unter "Zimmertemperatur" von ca. 20 bis 25° C entladen. Im ersten Testdurchlauf haben wir jeden 9V-Block mit einem konstanten Strom von 100 mA geprüft; dies entspricht etwa den Bedürfnissen eines Funkmikrofons. In einem zweiten Testlauf haben wir die Akkus und Batterien mit einem niederen Strom von 20 mA entladen; dies entspricht etwa dem Energiebedarf eines Rauchmelders.

9V-E-Block: Kapazität und Leistung als wichtige Merkmale

Die Nennkapazität ist für Kunden interessant, weil diese gemeinsam mit der Spannung einen Einfluss auf die Leistung im 9V-E-Block nimmt. Anhand der Nennkapazität erfahren Sie, wie viel Energie ein Energieträger speichern kann.

Nicht jeder Block verfügt über eine Angabe zur Nennkapazität. Die Hersteller ermitteln die Kapazität üblicherweise bei einer Belastung von 20 mA Niederstrom. Sind keine Herstellerangaben vorhanden, so gelten regulär folgende Richtwerte für einen 9V-Block:

• Zink-Kohle: 150 bis 300 mAh

• Alkali-Mangan: 450 bis 600 mAh

• Lithium-Technologie: 850 bis 1200 mAh

Weil bei einem 9V-Block die Spannung als Kernmerkmal bereits vorgegeben ist, können Sie als Kunde unter Kenntnis der Nennkapazität die gesamte Leistung einfach wie folgt errechnen: Kapazität (Ah) x Spannung = Leistung (Wh).

Gehen wir als Beispiel von einer Alkali-Mangan-Batterie (wird auch "Alkaline" genannt; Anm.) aus: Die Kapazität von 600 mAh muss zunächst in Ah (Amperestunden) umgerechnet werden. Dies geschieht einfach mittels Division durch die Zahl "1.000", denn Milli bedeutet "Tausend". 600 geteilt durch 1.000 ergeben 0,6; dies sind die Ah. Nun wird diese Kapazität mit der Spannung von 9 Volt multipliziert, womit Sie auf eine Leistung von 5,4 Wh (Wattstunden) kommen.

Sie haben Fragen? Unsere Service-Hotline und unser schneller Mail-Support stehen für Sie bereit!

Unser Bestreben ist es, Ihr Einkaufserlebnis so unbeschwert und zielführend wie möglich zu gestalten. Daher können Sie sich bei Anliegen, die durch unsere informativen Artikel in den verschiedenen Kategorien nicht gelöst werden, oder bei Fragen zu Ihrem Kundenkonto gern an unsere Service-Hotline oder über den Mail-Support an uns wenden. Außerdem stehen wir Ihnen gern in unserer Filiale in Schorndorf vor Ort zur Disposition. Vielen Dank!

Verschiedene Batterie- und Akku-Kategorien auf einen Blick: Auf Alkali-Mangan kommt es meistens an!

Akkus sowie Batterien lassen sich kategorisch anhand ihrer Systeme unterteilen. Jedes System erhält seine Bezeichnung aufgrund der Materialien, aus denen die Elektroden bestehen. Die früher üblichen Zink-Kohle-Systeme sind heutzutage seltener geworden. Stattdessen enthalten 9V-Blöcke regulär Alkali-Mangan (Alkaline) als Zellmaterialien. Diese sind prädestiniert als Batterietypen für Geräte mit 9V-Blöcken.

Verantwortlich für die gute Eignung der Alkaline für Geräte mit 9V-Blöcken ist die Nennkapazität in einem niedrigeren mittleren Bereich von 450 bis 600 mAh. Blickt man genau auf die Anforderungen der Geräte, die mit 9V-Blöcken ausgestattet werden, so stellt man fest, dass diese neben der Spannung von 9 Volt lediglich eine geringere Leistung erfordern - exakt das bringen die Alkalines mit sich. Typische Einsatzbereiche von Alkalines treten meist in Verbindung mit der Mikroelektronik auf: Fernbedienungen, Rauchmelder, Spielzeuge, Radios u. Ä.

Ein Energiespeicher mit Lithium-System als 9V-E-Block erbringt im Vergleich zur Alkaline höhere Leistungen. Aktuell ist vor allem die Li-Ion-Akkutechnologie als Energiequelle auf dem Vormarsch, doch bei 9V-Blöcken sind derart hohe Kapazitäten, wie sie ein System mit Lithium bringt, nicht gefragt. Somit sind Lithium-Blöcke mit 9 V nicht weit verbreitet. In anderen Bereichen und Bauformen hingegen, werden aufgrund der hohen Kapazitäten und Leistungen immer mehr Geräte insbesondere mit den Lithium-Ionen-Systemen ausgestattet, wie z. B. Akkuwerkzeuge. Speziell Akkuwerkzeug wie die Bohrmaschine, die mit einer hohen Leistung läuft, profitiert von Werkzeugakkus mit einem Lithium-System.

Näheres zur Zusammensetzung der Alkaline

Nachdem die generelle Eignung der Alkaline festgestellt wurde, kann auf eine Besonderheit dieses Typen eingegangen werden: Es lassen sich in diesem Batterietypen sowohl Rund- als auch Flachzellen verbauen! Rundzellen werden aufgrund der Leistungsvorteile gegenüber Flachzellen immer häufiger bevorzugt.

In einer Alkaline sind immer 6 Zellen (Zellen sind im Prinzip nichts anderes als kleine Batterien; Anm.) mit je 1,5 V Spannung in Reihe geschaltet. Ob in der jeweiligen Alkaline Rund- oder Flachzellen verbaut wurden, erkennt man an den detaillierten Produktinformationen. Irgendwo in den Produktinformationen wird eines der folgenden Kürzel auffindbar sein: 6LR61 oder 6F22; 6LR61 steht für 6 Rundzellen vom Typ LR61 und 6F22 steht für 6 Flachzellen vom Typ F22.

Alkalines sind für gewöhnlich eine nicht wiederaufladbare Energiequelle. Mit einem speziellen Ladegerät lassen sich Alkalines laden, jedoch muss dieses dem Batterietypen absolut genau angepasst werden. Wer zum Laden z. B. ein Ladegerät für Lithium-Akkus nimmt, kann ein ernstes Problem bekommen: von der Tiefenentladung bis zu Bränden...

Auch Akkus als 9V-Blöcke erhältlich

Weniger verbreitet unter den 9V-Blöcken, sind Energiespeicher, die sich wieder aufladen lassen. Die Zusammensetzung bei einem Akku mit 9 Volt Spannung und derselben Bauform wie die 9V-Block-Batterie ist: 7 kleine Akkumulatoren mit je 1,2 V Nennspannung. Für gewöhnlich werden Akkus vom Typ Nickel-Metallhydrid verwendet. Diese haben eine fast so hohe Energiedichte wie die Alkali-Mangan-Batterie, weisen jedoch eine bedeutend höhere Lebensdauer auf. Daher sind die Nickel-Metallhydrid-Akkus als 9V-Block vor allem dort gefragt, wo ein mehrjährige Nutzung gewünscht ist. Prinzipiell könnten die Akkus mit Lithium-Systemen diesen Zweck auch erfüllen, aber durch die starken Unterschiede hinsichtlich Konfiguration und Kapazität besteht das Problem, dass sie nicht in jedem Gerät verträglich einsetzbar sind.

Welche ist die beste Rauchmelder-Batterie?

Wenn Sie eine 10-Jahres-Batterie für Ihren Rauchmelder benötigen, erweisen Ihnen die Lithium-Batterien die besten Dienste. Diese haben eine Lagerfähigkeit von über 10 Jahren. Demgegenüber sind die Alkaline-9V-Blöcke im Durchschnitt nur ca. 4 Jahre lagerfähig. Nach unseren bisherigen Messungen können wir die 9V Ultralife Lithium empfehlen.