Im harten Business-Alltag sind kleine mobile Helfer wie Digitalkameras, Diktiergeräte oder MP3-Player unentbehrlich. Doch ohne eine ausreichende Energieversorgung sind diese Geräte nutzlos. Mit zirka 60 Prozent gehören Batterien als nicht wiederaufladbare Zellen (Primärzellen) mit dem Formfaktor Mignon oder AA zu den am häufigsten verkauften Energiespendern. Neben dem Formfaktor ist aber auch die Batteriechemie ein entscheidendes Kaufkriterium, denn die mobile Energie soll optimal und möglichst lange nutzbar sein. Als Batteriesystem haben sich Alkaline-Zellen – genauer Alkali-Mangan (AlMn) – etabliert. Doch in puncto Energieversorgung bieten Lithium-Batterien (Lithium-Eisensulfid, LiFeS2) deutlich mehr Vorteile.

Der Batteriehersteller Energizer präsentierte vor Kurzem erstmals mit der Ultimate Lithium L91 eine Mignon-Primärbatterie auf Basis der Lithium-Technologie. Im Gegensatz zu anderen Lithium-Batterie-Typen besitzt die Zelle eine Nennspannung von 1,5 Volt und kann so als direkter Ersatz für handelsübliche 1,5-Volt-Mignon-Alkaline-Batterien verwendet werden. In einem Test habe ich die Energizer Ultimate Lithium L91 mit handelsüblichen Alkaline-Batterien von Duracell, Varta und Batterien aus Discountermärkten verglichen.

Die Testkandidaten

 In der Tabelle sind aller Testkandidaten mit ihren wichtigsten Kenndaten übersichtlich zusammengefasst. Die Preisangaben beziehen sich auf den Stichtag 25.11.2008.

Batterie                                Typ                         Spannung    Formfaktor    Gewicht (Gramm)   Haltbarkeit (Jahr)    Preis (Euro)

Penny Mars Alkaline        Mignon Alkaline     1,5 V             LR6 / AA           22                                2013                               0,21
Aldi Activ Energy               Mignon Alkaline     1,5 V             LR6 / AA           23                                2014                               0,21
Varta Max Tech 4703      Mignon Alkaline     1,5 V             LR6 / AA           24                                2015                               1,75
Duracell Ultra                    Mignon Alkaline     1,5 V             LR6 / AA           25                                2015                               1,62

Energizer Ultimate L91    Mignon Lithium      1,5 V            FR6 / AA           16                                2023                               2,50

Das Test-Equipment

Die Kapazität (mAh) einer Mignon-Batterie beziehungsweise -Akkus entscheidet über die Betriebsdauer der mobilen elektronischen Geräte. Darüber hinaus zeigt die Entladekennlinie einer Batterie, welche Energiemenge (mWh) ein Batterieelement während der gesamten Laufdauer liefern kann.

Für eine praxisnahe und exakte Ermittlung dieser Kenngröße sollten ausschließlich professionelle Ladegeräte mit entsprechender Messfunktion verwendet werden. Deshalb habe ich für den Batterietest die komfortabel zu bedienende Akkuladestation ALC 8500 Expert von Voltcraft (Preis etwa 350 Euro bei Conrad Elektronic) verwendet. Das Gerät ist prozessorgesteuert und bietet individuelle Einstellmöglichkeiten verschiedener Akku- beziehungsweise Batterieparameter. Die Steuerung des Akkuladers kann wahlweise am Gerät oder über den PC erfolgen.

Die Messungen

Um die Kapazität beziehungsweise die Laufdauer eines 1,5-V-Mignon-Batterietyps zu bestimmen, führte ich zwei Messungen durch. Die erste Messung erfolgte mit einem konstanten Laststrom von 100 mA und die zweite mit 500 mA bei einer Umgebungstemperatur von 21 Grad Celsius. Die kauffrischen Batteriezellen wurden dabei im akklimatisierten Zustand mittels der Akkuladestation kontrolliert bis auf eine Cut-Off-Spannung von 0,8 Volt entladen. Das Messgerät zeichnete dabei den Entladestrom und die Entladespannung grafisch und numerisch auf. Zusätzlich konnten die beiden Messwerte, die Messdauer und die Kapazität der Energiezelle zu jedem Zeitpunkt an der Ladestation beziehungsweise am PC abgelesen werden.Messungen mit unterschiedlichen Lastzuständen habe ich nicht durchgeführt.

Die Messergebnisse

Die Mignon-Batterie Energizer Ultimate Lithium AA hat bei einem Entladestrom von 100 mA eine sehr flache Spannungs-Entladekurve, die nahezu über die gesamte Entladedauer von 32,0 Stunden deutlich über 1,2 Volt liegt. Somit bleibt die elektrische Leistung der Zelle über den gesamten Zeitraum nahezu konstant. Die Kapazität der Lithium-Batterie beträgt bei diesem Test 2859 mAh.

Bei hoher Belastung mit 500 mA sinken die Laufdauer auf 6,1 Stunden und die Kapazität auf 2762 mAh ab. Der Kurvenverlauf der Batteriespannung bleibt dennoch über einen sehr langen Zeitraum über der 1,2-Volt-Schwelle. Dieses Verhalten ist besonders wichtig bei Geräten mit einem hohen Schwellwert für die Versorgungsspannung und bei einem zeitlich begrenzen hohen Energiebedarf, wie etwa bei Smartphones, Digitalkameras und deren Kamerablitzen. Diese Geräte profitieren von der konstanten Energieabgabe der Lithium-AA-Zellen durch längere Laufdauer und kurze Wartezeiten bei der Blitzaufladung.

Die Messungen der Alkaline-Batterien – hier am Beispiel Varta Max Tech – offenbaren im Vergleich zum Lithium-Energiespender deutliche Unterschiede im Kurvenverlauf der Entladespannung.

Sowohl bei einem Laststrom von 100 mA als auch bei 500 mAh sinkt die Batteriespannung rasch unter den Schwellwert von 1,2 Volt. Dies kann zur Folge haben, dass sich die elektrischen Geräte vorzeitig ausschalten, obwohl die Batterie noch genügend elektrische Restkapazität besitzt. Darüber hinaus zeigen die Alkaline-Batterien eine verkürzte Laufdauer und niedrigere Kapazität von zirka 18 beziehungsweise 38 Prozent.

Die Messergebnisse im Detail

In den folgenden Tabellen finden Sie aller Messergebnisse des Batterietests übersichtlich zusammengestellt.

Fazit

Batterien sind chemische Energiezellen mit einer bestimmten elektrischen Kapazität und Energiemenge. Die Kapazität und somit die Betriebsdauer einer Batterie hängen von vielen unterschiedlichen Faktoren ab. Zu den wichtigsten Einflüssen zählt die Höhe des Laststromes, aber auch die Umgebungstemperatur und das Nutzungsverhalten spielen bei der Laufdauer einer Batterie eine entscheidende Rolle.

Wie die Testergebnisse eindrucksvoll belegen, hält die 1,5-Volt-Lithium-Batterie Energizer Ultimate (L91), was sie verspricht. Mit einer Kapazität von zirka 2860 mAh und einer Laufdauer von 32 Stunden bei einem konstanten Entladestrom von 100 mA beziehungsweise 2760 mAh und 6,1 Stunden bei 500 mA ist die Lithium-Batterie der Alkaline-Konkurrenz deutlich überlegen. In respektablem Abstand folgen die Duracell Ultra und die Varta Max Tech. Knapp dahinter reihen sich die preiswerten Discounter-Mignon-Alkaline-Batterien Activ Energy und Mars Alkaline ein.

Besonders hervorzuheben ist bei der Energizer-Ultimate-Lithium-Batterie die sehr flache Entladekurve. Damit ist die Energiezelle in der Lage, über die gesamte Laufdauer jederzeit punktuell eine sehr hohe Energie zu liefern – wie etwa bei Blitzgeräten in Digitalkameras und Handys. Aber auch mobile Geräte, die eine hohe Betriebsspannung benötigen, profitieren von den Eigenschaften der Lithium-Batterie. Weitere Vorteile der Energizer Ultimate Lithium gegenüber den Alkaline-Pendants sind die lange Lagerfähigkeit von bis zu 15 Jahren, das geringe Gewicht und die Temperaturbeständigkeit. Letzteres werde ich in einem späteren Test der Probanden näher analysieren.

Positiv zu erwähnen ist die Angabe der Lagerfähigkeit der drei Testkandidaten Energizer Ultimate, Duracell Ultra und Varta Max Tech. Bei den Discounter-Batterien Activ Energy und Mars Alkaline fehlt diese Angabe - Nein, sind auch vorhanden, aber nur schwer zu finden.

Ein großes Manko der Energizer Ultimate Lithium ist der hohe Preis von zirka 2,5 Euro pro Zelle. Duracell Ultra und Varta Max Tech schlagen mit 1,60 Euro beziehungsweise 1,75 Euro zu Buche. Unschlagbar günstig mit nur 21 Cent pro Mignon-Zelle sind die Batterien Activ Energy und Mars Alkaline. Somit muss jeder selber entscheiden, ob für seine Anwendung die teure Energizer-Batterie notwendig ist, oder ob eine preiswerte Alkaline-Batterie aus dem Discounter genügt. Die Batterien Duracell Ultra und Varta Max Tech sind verhältnismäßig teuer und bieten gegenüber den billigeren Batterien nur bei höheren Strömen geringfügige Vorteile.