Een gewone alkaline 9 volt blokbatterij gaat bij een belasting van 20 mA ongeveer 16 tot 22 uur mee. Dat volgt uit de capaciteit van zo'n batterij: ongeveer 400 tot 550 mAh bij een lage stroom. Deel je die capaciteit door de stroom, dan krijg je in theorie 400 / 20 = 20 uur en 550 / 20 = 27,5 uur. In de praktijk haal je dat niet helemaal, omdat de spanning terugzakt voordat de batterij leeg is. Met 80 procent bruikbare capaciteit kom je op 16 tot 22 uur.
De formule achter de berekening
De gebruiksduur in uren is de capaciteit in milliampère-uur (mAh) gedeeld door de stroom in milliampère (mA). Een 9 volt blok is geen zuivere batterij met een vaste inhoud, maar een kleine stapel van zes cellen van 1,5 volt, waarvan de capaciteit per cel beperkt is. Daarom ligt de nominale capaciteit van een 9 volt blok veel lager dan die van een AA-batterij, die 2.000 tot 3.000 mAh haalt. Reken daarom altijd voorzichtig en gebruik niet de maximale waarde uit de datasheet.
Een handige vuistregel is om 80 procent van de capaciteit als bruikbaar te nemen, omdat de meeste schakelingen niet werken tot de laatste druppel. Met 500 mAh is dat 400 mAh en kom je op 400 / 20 = 20 uur.
Overzicht per type batterij
Niet elke 9 volt batterij is gelijk. De tabel hieronder geeft een indicatie bij 20 mA, met 80 procent bruikbare capaciteit.
| Type | Capaciteit (mAh) | Gebruiksduur bij 20 mA |
|---|---|---|
| Oplaadbaar NiMH | ongeveer 200 | ongeveer 8 uur |
| Alkaline | ongeveer 500 | ongeveer 20 uur |
| Lithium (niet oplaadbaar) | ongeveer 1.000 | ongeveer 40 uur |
Een lithium blokbatterij kost meer, maar levert voor langdurige projecten vaak goedkopere uren op. Een oplaadbare variant is handig als je de schakeling dagelijks gebruikt.
Wat als de schakeling niet de hele dag aanstaat?
Staat je schakeling maar twee uur per dag aan, dan reken je met de gebruiksduur in uren. Bij 20 uur totaal ben je dan 10 dagen verder voordat de batterij leeg is. Gebruik je de schakeling alleen op zaterdag, twee uur per keer, dan haal je 10 zaterdagen, dus ruim twee maanden. Alkaline batterijen verliezen zonder gebruik slechts enkele procenten per jaar, dus de zelfontlading telt nauwelijks mee.
Let op de spanningsregelaar
Gebruik je een lineaire spanningsregelaar, zoals een 7805, om van 9 volt naar 5 volt te gaan, dan trekt de schakeling dezelfde stroom van de batterij als van de regelaar. Het vermogen dat verloren gaat, is het spanningsverschil van 4 volt maal 0,020 ampère, dus 0,08 watt, en dat verdwijnt als warmte. Dat betekent dat je batterij 9 volt levert, maar je schakeling maar 5 volt benut. Een step-down regelaar is zuiniger, omdat die veel minder energie in warmte omzet.
Zo verleng je de levensduur
Je kunt de gebruiksduur van een 9 volt batterij met een paar slimme keuzes verlengen. Kies een led met een hogere efficiëntie en een grotere weerstand, zodat de stroom daalt van 20 mA naar bijvoorbeeld 10 mA. Dat verdubbelt de gebruiksduur direct. Voeg een aan-uitschakelaar toe in plaats van de batterij los te koppelen. En overweeg een slaapstand als je een microcontroller gebruikt, want die kan van 20 mA naar enkele microampères gaan.
Controleer onderweg met een multimeter
Meet de spanning van de batterij met een multimeter zodra de schakeling een tijdje draait. Een nieuwe 9 volt batterij meet ongeveer 9,5 volt zonder belasting. Zakt die onder belasting naar 7 volt, dan is de batterij bijna leeg en moet je vervangen. Noteer de tijd waarop je een nieuwe batterij aansluit, zodat je na de eerste batterij weet hoe lang jouw schakeling in de praktijk meegaat.
