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Wir kennen Lithium-Batterien vor allem von unseren Smartphones, Laptops oder Smartwatches – alles Geräte, die wieder und wieder aufgeladen werden können, sobald der Akku leer ist. Doch nicht alle Lithium-Batterien sind wiederaufladbar. Manche Chemien dürfen auf keinen Fall wieder aufgeladen werden. Im Wesentlichen geht es hier um CR- (Lithium-Mangandioxid) und ER-Batterien (Lithium-Thionylchlorid). Die beiden Batterie-Arten sind als Knopf- und Rundzellen erhältlich. CR- und ER-Batterien kommen in vielen Anwendungen in Häusern zum Einsatz, darunter zum Beispiel in elektronischen Gas- oder Stromzählern. Mittlerweile werden sie zudem vermehrt im Automobilsektor eingesetzt. Durch den relativ kleinen Stromverbrauch und Langzeitbetrieb müssen sie nicht allzu oft gewechselt werden.
Wie wird die Lebensdauer bestimmt?
Die Lebensdauer von nicht wiederaufladbaren Lithium-Batterien kann aus den Strömen, die gezogen werden, sowie aus den Umgebungstemperaturen, in denen die Batterie eingesetzt wird, bestimmt werden. Sie ist bei CR- und ER-Batterien sehr hoch (mehrere Jahre) – und das bei einem weiten Temperaturbereich. Dies liegt an der geringen Selbstentladung der Batterie-Chemien. Es gibt jedoch auch Einschränkungen, besonders bei Lithium-Thionylchlorid-Batterien:
Lithium-Mangandioxid-Batterien haben eine niedrigere Spannung (3,0 Volt) als Lithium-Thionylchlorid-Batterien (3,6 Volt) und zeigen keinen nennenswerten Spannungseinbrüche während der Lagerung oder bei Belastung unter extrem kleinen Lasten. Das sieht bei Lithium-Thionylchlorid-Batterien ganz anders aus.
Diese Batterien haben einen Spannungseinbruch zu Beginn, da sich während der Nicht-Nutzung eine Passivschicht auf dem Lithium bildet, die zuerst „aufgebrochen“ werden muss. Das führt zu dem Einbruch, der auch als Spannungssack bekannt und abhängig von Lagerzeit sowie Umgebungstemperatur der Batterie ist. Zu beachten ist: Der Spannungssack kann nach längerer Zeit und relativ hoher Minimalspannung des Geräts kritisch sein und eine geringe Lebensdauer vortäuschen.
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