Kaltes Smartphone

Adobe Stock

Dat ass eng Precautioun, déi d'Smartphone-Fabrikanten an hir Apparater agebaut hunn. Well Temperaturen ënnert dem Gefréierpunkt setzen dem Akku staark zou. E gëtt vill méi séier eidel ewéi normal – an zum Deel esouguer esou vill, dass e guer net méi ugeet. Dat nennt een „Tiefentladung“ a kann den Akku ënner Ëmstänn komplett futti maachen. Fir dass dat net geschitt, geet den Telefon meeschtens preventiv aus. Wéi laang e wéi eng Temperatur nach aushält, hänkt vum Modell vum Handy an dem Zoustand vum Akku of.

A firwat verléiere Smartphone-Akkue bei nidderegen Temperaturen esou séier hir Energie?

Dat läit um „Häerz“ vum Akku – dem Elektrolyt. An dëser Substanz sinn déi soss neutral Atomer oder Moleküllen an elektresch gelueden Ionen zerluecht. Dës beweege sech vum Minuspol bei de Pluspol. Stroum fléisst an eise Smartphone mécht, wat e soll. Dat funktionéiert bei moderne Lithium-Ionen-Akkuen am beschte bei agreabelen 20 Grad Celsius. Falen d'Temperaturen ënner 10 Grad Celsius, gëtt den Elektrolyt zéi. D'Prozesser bannendra gi méi lues. Den Ausgangswidderstand klëmmt. D'Ione kommen net méi esou séier weider. An de Smartphone kritt net méi déi Energie, déi e braucht.

Ass et deemno besser, de Smartphone net am kalen Auto léien ze loossen?

Jo, maach dat besser net. An iwwerhaapt kann een den Akku mat e puer Tricker schounen, wann et déck kal ass: An der Jacketten- oder Boxentäsch profitéiert de Smartphone vun der Wäermt vum Kierper. An dank der Freisprech-Funktioun muss een en och net aus der Täsch eraushuelen, fir ze telefonéieren. Wann en awer emol ganz kal ginn ass, sollt ee waarden, bis en nees Zëmmertemperatur huet, ier een e luet.

Infobox

Energie am Wandel

En Akkumulator, kuerz Akku genannt, späichert d'elektresch Energie net direkt, mä wandelt se beim Lueden a cheemesch Energie ëm. Wann e Gerät ewéi zum Beispill e Smartphone oder eng Täscheluucht Energie brauchen, lafen d'cheemesch Reaktiounen ëmgedréint of ewéi beim Lueden: Aus cheemescher Energie gëtt elo nees elektresche Stroum.

En Akku besteet aus zwou Elektroden (dem Minus- an dem Pluspol), enger poröser Wand, déi dës zwee vuneneen trennt, an engem Elektrolyt ronderëm dat Ganzt. Beim Luede ginn den Atomer um Pluspol Elektronen ewechgeholl. Dës Elektrone wanderen duerch de Chargeur bei de Minuspol. Um Pluspol bleiwe positiv gelueden Ionen iwwereg, déi vum Minuspol ugezu ginn. Well si déi eenzeg Bestanddeeler an der Elektrolytléisung sinn, déi duerch d'porös Wand wandere kënnen, beweege si sech bei de Minuspol an accumuléiere sech hei. Esou kann den Akku weider Elektronen ophuelen a fëllt sech no an no mat Energie.

Wann den Akku voll ass, leeft d'Reaktioun an déi aner Richtung of. Elo fléissen d'Elektrone vum Minuspol duerch eise Smartphone bei de Pluspol vum Akku. Bannen am Energiespender maache sech d'Ionen och nees op d'Rees duerch den Elektrolyt an accumuléiere sech elo um Pluspol. Wa sech do en Equiliber aus Ionen an Elektrone gebilt huet, ass den Akku eidel.

Doudeg Fräschen zucken awer

Net just Akkuen, och Batterien, déi net nees opluede kënne ginn, a Brennstoffzellen, déi permanent lafen, funktionéieren all no deem selwechte Prinzip – der galvanescher Zell. Si gouf déi éischte Kéier um Enn vum 18. Joerhonnert vum italieneschen Dokter Luigi Galvani beschriwwen. Wann hien d'Hame vun doudege Fräsche mat engem Staf aus Koffer an engem aus Eise beréiert huet, dann hunn dës ugefaangen ze zucken. Fir dëst Experiment hunn d'Stief misse mat engem Drot aus Metall verbonne sinn. D'Stief waren déi zwou Elektroden an d'salzeg Flëssegkeet an de Raim tëschent den Zelle vun den Déiere war den Elektrolyt. D'Beréierung huet eng Redoxreaktioun ausgeléist, eng Spannung gouf opgebaut an elektresche Stroum ass gefloss. Dësen huet den Nerv an der Ham vum Fräsch stimuléiert a sengersäits de Muskel aktivéiert.

No dësem Prinzip huet den italienesche Physiker Alessandro Volta knapp 20 Joer duerno déi éischt Batterie, fir elektresch Energie ze späicheren, gebaut. D'Volta’esch Sail koum awer ganz ouni Fräschenhamen aus: Si huet aus enger ganzer Rëtsch vu galvaneschen Zelle, déi iwwereneegestapelt goufen, bestanen – an all eenzel galvanesch Zell aus enger Plack aus Koffer an enger aus Zénk. Tëschent de Placke louch e Stéck Lieder oder Kartrong, dat sech mat engem Elektrolyt, ewéi zum Beispill Salzwaasser, vollgesuckelt huet.

Auteur: scienceRELATIONS/Kai Dürfeld
Editeur: Michèle Weber (FNR)
Iwwersetzerin: Danièle di Cato (why vanilla?)

Infobox

Quellen

Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme, Technologie-Berechnung-Simulation. 8. aktualisierte und erweiterte Auflage. Hanser Verlag, München 2013, S. 222–228.

Carl H. Hamann, Wolf Vielstich: Elektrochemie I: Elektrolytische Leitfähigkeit, Potentiale, Phasengrenzen. 2. Auflage. VCH Verlagsgesellschaft mbH, Oldenburg und Bonn 1985, ISBN 3-527-21100-4

https://www.quarks.de/technik/digitalisierung/darum-streikt-dein-handy-akku-bei-kaelte/

https://praxistipps.chip.de/im-winter-warum-der-handyakku-bei-kaelte-schneller-leer-geht_114064

doi:10.1098/rstl.1800.0018

De Mr Science op RTL RADIO

Dëse Reportage gouf an Zesummenaarbecht mat RTL Radio ausgeschafft an op der Antenne vun RTL Radio diffuséiert. All zweet Woch présentéiert de Mr Science op RTL Radio wat fir eng Fuerschung hannert Objeten aus dem Alldag stécht. All d’Emissioune fënns du hei : http://radio.rtl.lu/emissiounen/science/

Auch interessant

Neues aus der Wissenschaft Die wichtigsten Neuigkeiten aus der Forschung in Luxemburg - Juni 2022

Die neuesten Studien in Luxemburg haben zur Entdeckung von Therapiemöglichkeiten für die Behandlung verschiedener Krankh...

Klima a Kéi Si Kéi Klimakiller?

Eng Kou stéisst pro Dag bis zu 600 Liter vum Zäregas Methan aus. Sollte mir dowéinst op Mellëch a Rëndfleesch verzichten...

FNR
Torf Wéi kënne Mouere géint de Klimawandel hëllefen?

Blummefrënn sollen op Torf verzichten, fir d'Moueren als wäertvoll Liewensraim ze erhalen. Awer och fir d‘Weltklima sinn...

FNR

Auch in dieser Rubrik

Ökobilanz Chrëschtbeemchen Wéi ee Chrëschtbeemchen ass am nohaltegsten? Plastik oder echt?

Oh Dännebam, wéi gréng bass du wierklech? Wéi ee Chrëschtbeemchen ass am ökologeschsten? Mir hunn dräi Variante matenee verglach: den echte Beemchen, de Plastiksbeemchen an den ausgeléinten am Dëppen

FNR
Alteren Astronauten méi lues an der Ëmlafbunn? Ass et wierklech wouer datt d'Zäit an engem Raumschëff méi lues leeft?

Ech hunn viru kuerzem gelies, datt Astronaute méi lues alteren, wa se op enger Raumstatioun ronderëm d'Äerd fléien. Ass dat wierklech wouer Mister Science?

FNR
Op Nummer sécher Wéini kënnt d’Pëll fir de Mann ?

Hormonell Verhütungsmëttel gëtt et bis ewell just fir d’Fra. Wéini kënnt d’Pëll fir de Mann ?

FNR