Moderne elektronische Messgeräte werden mit Knopfzellen, kleinen runden galvanischen Zellen, betrieben, die ihren gebräuchlichen Namen wegen der Ähnlichkeit mit Kleiderknöpfen erhalten haben. Da sie nur aus einer Zelle bestehen, fallen sie genau genommen nicht unter die Definition der „Batterien“, werden umgangssprachlich aber dazu gezählt.
In Messgeräten kommen Alkali-Mangan-, Silberoxid- und Lithiumzellen zum Einsatz
Unter den Knopfzellen finden sich in ihrem Innenleben ganz unterschiedlich ausgestaltete Typen, wie z.B. Alkali-Mangan- oder Silberoxid-Zink-Varianten. Auf diesen traditionellen chemischen Zusammensetzungen basieren auch die noch heute am häufigsten in Messgeräten verwendeten 1,5-Volt-Batterien LR44 und SR44.
Neben den Klassikern wurden seit den 60er Jahren auch Lithium-Zellen aus dem erst Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckten Leichtmetall Lithium entwickelt. Die ab den 70er Jahren vertriebenen und seitdem stetig weiterentwickelten Batterien sind mit einer enormen Steigerung ihres Marktanteils derzeit auf dem besten Weg, ihre Vorgänger zu verdrängen.
Auch immer mehr Hersteller moderner digitaler Messgeräte setzen inzwischen auf den Betrieb mit der 3-Volt-Lithium-Zelle Modell CR2032, da diese einige beachtliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Typen aufweist.
Lithium-Zellen: besonders ergiebig, lange lagerbar und leichtgewichtig
Das Element Lithium ist wegen seiner geringen Dichte von nur 0,53 g/cm3 auffallend leicht und weist unter allen Elementen mit –3,04 Volt das niedrigste Normalpotential auf. Daher lässt sich mit diesem Material eine besonders hohe Zellspannung erreichen, während die Batterien um ein Drittel weniger wiegen als ihre Konkurrenten.
Der besondere Pluspunkt der Lithium-Batterien besteht allerdings in ihrer geringen Selbstentladung. Während die Kapazität, also die Menge der entnehmbaren Ladung, der klassischen Batterien bei längerer Lagerzeit durch Selbstentladung rapide abnimmt und auch noch durch die herrschende Außentemperaturen ungünstig beeinflusst werden kann, bleibt die Ladung einer Lithium-Zelle über mehrere Jahre mit nur geringen Verlusten bestehen. Lithium-Zellen können daher bis zu 10 Jahren gelagert werden, sie enthalten anschließend noch immer etwa 80 % ihrer vom Hersteller angegebenen Nennladung. Dabei erweisen sie sich als widerstandsfähig gegen sowohl hohe als auch niedrige Temperaturen.
Auf lange Sicht sind Lithium-Knopfzellen bei üblichen Temperaturbedingungen daher etwa 3mal so ergiebig wie Alkali-Mangan-Batterien, bei Kälte zeigt sich ihr Leistungsvorteil sogar noch offensichtlicher.