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Schaden extreme Temperaturen dem Smartphone-Akku?

22. Juni 2018

  • E Technik
Foto: rawpixel/unsplash

Schadet Hitze oder Kälte dem Smartphone-Akku? Foto: rawpixel/unsplash

Schaden extreme Temperaturen dem Smartphone-Akku?

Jeder von uns kennt das: Im Hochsommer glühen unsere Smartphones, im Winter bei Minusgraden schalten sie sich trotz vorhandener Akkukapazität urplötzlich aus. Das kann sehr ungünstig sein, vor allem wenn wir auf einen wichtigen Anruf warten, durch ein unbekanntes Stadtviertel navigieren müssen oder nachts ein Taxi rufen möchten. Warum ist das so? Schaden extreme Temperaturen dem Smartphone-Akku? 

In Smartphones sind Lithium-Ionen-Akkus verbaut. Darin befinden sich zwei Elektroden aus unterschiedlichen Materialien, die in ein Elektrolyt, eine chemische Flüssigkeit, getaucht sind. Zwischen diesen Elektroden werden Lithium-Ionen ausgetauscht und Elektronen fließen von einer Elektrode zur anderen. Dabei entsteht ein Stromfluß, der vom Handy genutzt werden kann.

Im Laufe der Jahre beginnen die Elektrodenmaterialien mit dem Elektrolyt, aber auch mit anderen Materialien zu reagieren und sie können die Lithium-Ionen zunehmend schlechter speichern. Setzen wir das Smartphone hohen Temperaturen ab 35 Grad Celsius zu lange aus, reagieren die Elektroden schneller, was den Alterungsprozess des Akkus beschleunigt. Der Akku muss nun viel mehr arbeiten, um die gleiche Leistung zu erbringen.

Auch Minusgrade vertragen sich schlecht mit Smartphone-Akkus und sie können dazu führen, dass sich Handys unerwartet abschalten. Grund ist, dass bei sehr niedrigen Temperaturen der Elektrolyt zähflüssiger wird und die Lithium-Ionen so langsamer zwischen den beiden Elektroden wandern. Durch diesen verlangsamten Prozess steigt der Innenwiderstand und die Spannung im Akku fällt ab. Der Akku ist somit zwar noch nicht vollkommen entladen, aber das Smartphone bekommt das Signal, dass die Abschaltspannung erreicht ist und schaltet sich ab. Erst wenn die Spannung bei Wärme wieder steigt, kann das Smartphone wieder eingeschaltet werden. 

Am wohlsten fühlt sich der Lithium-Ionen-Akku bei Temperaturen zwischen zehn und 35 Grad Celcius. Daher die Devise: im Winter das Smartphone am besten nah am Körper tragen und im Sommer nicht in die Sonne legen. 

Bei der Beantwortung der Frage hat uns Prof. Dr. Jens Tübke vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) unterstützt. Er ist dort Leiter des Produktbereichs Angewandte Elektrochemie und forscht an Batterien, Brennstoffzellen und elektrochemischen Sensoren.

Redaktion WiD: Lena Herzog

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