Wer ein Gerät entwickelt, das ohne Netzteil auskommen soll, steht früh vor der Frage: Welche Batterie? Die Wahl entscheidet über Spannung, Laufzeit, Gehäusegröße und Kosten – und darüber, ob Nutzer Ersatz an jeder Supermarktkasse finden. Dieser Artikel vergleicht die gängigen Bauformen und erklärt die Bezeichnungen. Wie die Zellen chemisch funktionieren, steht unter Primärelemente und Akkus im Vergleich.
Rundzellen: AA, AAA, C und D
Die zylindrischen Zellen haben im Handel umgangssprachliche Namen, Buchstabencodes aus den USA und genormte Bezeichnungen nach IEC 60086. Die Nennspannung einer Alkali-Mangan-Zelle beträgt 1,5 V, die eines NiMH-Akkus derselben Größe 1,2 V.
| Name | US-Code | IEC (Alkali) | Durchmesser × Länge | Kapazität Alkali (typ.) |
|---|---|---|---|---|
| – | AAAA | LR61 | 8,3 × 42,5 mm | 500 … 600 mAh |
| Micro | AAA | LR03 | 10,5 × 44,5 mm | 1000 … 1200 mAh |
| Lady | N | LR1 | 12,0 × 30,2 mm | 800 … 1000 mAh |
| Mignon | AA | LR6 | 14,5 × 50,5 mm | 2000 … 3000 mAh |
| Baby | C | LR14 | 26,2 × 50,0 mm | 6000 … 8000 mAh |
| Mono | D | LR20 | 34,2 × 61,5 mm | 12 000 … 18 000 mAh |
Die IEC-Bezeichnung ist systematisch aufgebaut: Der erste Buchstabe nennt die Chemie (L = Alkali-Mangan, C = Lithium-Mangandioxid, S = Silberoxid, F = Lithium-Eisendisulfid; ohne Buchstabe Zink-Kohle), das R steht für rund, die Zahl für die Größe. Eine Lithium-Batterie im AA-Format heißt deshalb FR6. Sie liefert ebenfalls etwa 1,5 V, hält aber deutlich größere Ströme und Kälte besser aus.
Daneben begegnen dir noch ältere Bezeichnungen: Die japanische Norm nennt die Rundzellen UM1 (Mono) bis UM5 (Lady), und Hersteller drucken eigene Typnummern auf. In Akkupacks und Geräten mit fest eingebauten Zellen findest du außerdem Teillängen wie 1/2AA oder 2/3A – gleicher Durchmesser wie die volle Zelle, aber entsprechend kürzer. Die Maße in den Tabellen sind Höchstwerte; echte Zellen fallen oft ein paar Zehntelmillimeter kleiner aus.
9-V-Block und Knopfzellen
Der 9-V-Block (E-Block, IEC 6LR61, in Zink-Kohle 6F22, 26,5 × 17,5 × 48,5 mm) enthält sechs kleine Zellen in Reihe. Er liefert eine hohe Spannung auf kleinem Raum, aber nur rund 500 mAh – für Rauchmelder und Messgeräte gut, für Motoren oder LEDs mit Dauerlicht schlecht.
Bei Knopfzellen steckt die Größe direkt im Namen: Die ersten beiden Ziffern sind der Durchmesser in mm, die letzten beiden die Höhe in Zehntelmillimetern.
| Typ | Chemie | Spannung | Maße | Kapazität (typ.) |
|---|---|---|---|---|
| CR2032 | Lithium | 3 V | 20 × 3,2 mm | 220 mAh |
| CR2025 | Lithium | 3 V | 20 × 2,5 mm | 160 mAh |
| CR2450 | Lithium | 3 V | 24 × 5,0 mm | 600 mAh |
| LR44 | Alkali | 1,5 V | 11,6 × 5,4 mm | 110 … 150 mAh |
| SR44 | Silberoxid | 1,55 V | 11,6 × 5,4 mm | 150 … 200 mAh |
Lithium-Knopfzellen haben einen hohen Innenwiderstand. Sie eignen sich für Mikroampere-Dauerströme mit kurzen Spitzen, etwa für eine Echtzeituhr oder einen Funksensor. Einen Pulsstrom von 20 mA liefert eine CR2032 nur mit deutlichem Spannungseinbruch – ein Pufferkondensator parallel hilft.
Lithium-Ionen-Zellen: 18650 und Co.
Für leistungshungrige Geräte sind wiederaufladbare Lithium-Ionen-Rundzellen Standard. Auch hier steckt die Größe im Namen: 18650 heißt 18 mm Durchmesser, 65,0 mm Länge.
| Typ | Maße | Nennspannung | Kapazität (typ.) |
|---|---|---|---|
| 14500 | 14 × 50 mm (AA-Format) | 3,6 … 3,7 V | 700 … 1000 mAh |
| 18650 | 18 × 65 mm | 3,6 … 3,7 V | 2500 … 3500 mAh |
| 21700 | 21 × 70 mm | 3,6 … 3,7 V | 4000 … 5000 mAh |
Eine volle Zelle hat 4,2 V, entladen wird bis etwa 2,5 … 3,0 V. Lithium-Zellen brauchen eine Schutzschaltung gegen Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss und eine passende Ladeschaltung.
Kapazität richtig einordnen
Die angegebene Kapazität gilt nur bei kleinem Strom und Raumtemperatur. Bei hohem Strom sinkt die nutzbare Kapazität einer Alkalizelle stark, bei Kälte ebenfalls. NiMH-Akkus und Lithium-Zellen halten ihre Spannung dagegen über die Entladung fast konstant, Alkalizellen fallen gleichmäßig von 1,5 V auf etwa 1,0 V ab. Plane deine Schaltung deshalb für den ganzen Spannungsbereich: Zwei AA-Zellen liefern zwischen 3,2 V (frisch) und rund 2,0 V (leer).
Selbsttest
Was bedeutet die Bezeichnung CR2032?
Lithium-Mangandioxid-Rundzelle (C, R) mit 20 mm Durchmesser und 3,2 mm Höhe, 3 V.
Welche Spannung liefern drei NiMH-Akkus der Größe AA in Reihe?
Nennspannung 3 · 1,2 V = 3,6 V.
Warum ist eine 14500-Zelle kein Ersatz für eine AA-Batterie?
Sie hat dieselbe Größe, aber 3,6 … 3,7 V statt 1,5 V Nennspannung.