Dit doet een warme zomerdag met je smartphone-accu

De invloed van temperatuur op hedendaagse technologie is een complexe kwestie. De meeste computerchips presteren bijvoorbeeld beter in de kou, maar die vuistregel gaat niet op voor alle uiteenlopende componenten. Om een wirwar van verschillende wisselwerkingen te beperken, kijken we vandaag alleen naar de invloed van warm weer op de batterij van je gadgets.

Batterijen, zoals die in je smartphone, zijn elektrochemische dragers voor stroom. Elektriciteit wordt aan de hand van een chemisch proces opgeslagen, om later weer vrijgegeven te worden. Temperatuur speelt ook een rol bij de effectiviteit.

,,Batterijen zijn net mensen”, zegt Henk Jan Bergveld, deeltijdhoogleraar Electrical Engineering aan de Technische Universiteit Eindhoven. ,,Ze werken het beste bij kamertemperatuur: liever niet te koud of te warm.” Bergveld spreekt daarbij ook uit ervaring; bij chipbedrijf NXP Semiconductors is hij werkzaam als accu-expert.

,,Kijk je naar batterijverbruik in warmere omstandigheden, dan zie je twee dingen gebeuren”, legt Bergveld uit. ,,Allereerst: de elektrochemische reacties verlopen bij hogere temperaturen makkelijker. De accu kan met verminderde weerstand ontladen worden.” In die zin is warm weer juist goed voor het rendement van de accu. Maar het mes snijdt aan twee kanten.

Minder wensbare verschijnselen worden net zo goed versneld door hogere temperaturen. Bergveld: ,,Zo is er bijvoorbeeld zelfontlading. Wanneer je een volle batterij op de plank laat liggen, zonder actief te zijn, dan loopt deze geleidelijk leeg. Ook dat proces verloopt sneller naarmate de temperatuur stijgt.” Stroom is dus makkelijker uit een warme accu te halen, maar door de warmte sijpelt het ook sneller weg.

De crux zit in het minimale verschil in zelfontlading. Volgens Bergveld is dat typisch ,,een paar procent per maand” bij kamertemperatuur. Bij warm weer zou dat proces significant versnellen, al is die leegloop voor veel smartphone-gebruikers amper merkbaar. De meeste smartphones zijn immers binnen twee dagen uitgeput, gezien ze vrijwel voortdurend in gebruik zijn.

Bergveld merkt daarbij op dat andere, lastiger meetbare processen van grotere invloed zijn. Het verouderen van een batterij verloopt ook sneller bij voortdurend gebruik (of opslag) in warmere omstandigheden. In gebruiksscenario’s is het verschil lastig kwantitatief te maken, maar Bergveld verzekert dat de veroudering bij accu’s die warm opgeslagen snel kan gaan.

Op zoek naar een nieuwe smartphone voor de zomervakantie? BestGetest zet de beste smartphones van 2022 op een rijtje.

Uiteraard is er ook zoiets als simpelweg veel te warm, ongeacht opslag of gebruik. Tussen kamertemperatuur en 50° Celsius presteren moderne batterijen naar behoren, maar daarboven zakt de efficiëntie en versnelt veroudering weer. Een telefoon die voortdurend aan de lader ligt — waardoor warmte gegenereerd wordt — slijt ook sneller.

,,Als je veel laadt in warme omstandigheden, dan is dat al helemaal slecht voor je batterij”, stipt Bergveld aan. Hoeveel dat precies scheelt in percentages, is door de vele uiteenlopende gebruiksfactoren echter lastig te berekenen.

Bij extreem hoge temperaturen schakelen moderne smartphones hun accu geheel uit. Hier is sprake van een veiligheidsschakelaar, die voorkomt dat schadelijke chemische reacties plaatsvinden in de accu. Gaat die hendel niet tijdig om, dan kunnen kettingreacties van thermische processen plaatsvinden — ook wel ‘thermal runaway’ genoemd — waardoor apparaten deels weg kunnen smelten.

Bergveld benadrukt het belang van die noodknap. ,,De accu is toch vaak het gevaarlijkste component van je telefoon. Het gros van de lithium-ion batterijen wil liever niet boven de 50° Celsius zitten, terwijl een zwarte telefoon in de zon gemakkelijk over die grens schiet.” In die gevallen valt een telefoon dus geheel uit. Om überhaupt weer op te starten, dient eerst de temperatuur van de accu voldoende afgenomen te zijn.

Wat zijn dan de optimale omstandigheden voor accu’s? Bergveld bestempelt zijn advies als een dooddoener: ,,Gematigdheid is wat je wil. Batterijen werken net boven kamertemperatuur optimaal, maar maak het gewoon niet te warm of koud.” Ook voortdurende laadsessies worden, zeker in de warme zon, afgeraden.

Mocht het dan toch te heet oplopen, dan kun je volgens Bergveld de telefoon zelfs even in de koelkast stoppen. ,,Dat kan. Als je een batterij in de koelkast legt en er even niets mee doet, verminder je de zelfontlading en veroudering.”

Bergveld geeft ook daarvan wederom een kanttekening. ,,Je moet de telefoon niet te koel willen gebruiken; dan is de weerstand binnen de accu juist heel hoog, waardoor de spanning weer inzakt.” Koele omgevingen verdienen daarom vooral de voorkeur voor (langdurige) opslag van accu’s, niet zo zeer actief gebruik.

Voor dag-tot-dag-telefoongebruik boeken accu’s eigenlijk het hele jaar door dus lekker cliché op kamertemperatuur het beste rendement. Batterijen zijn wat dat betreft net mensen. 

Dit artikel verscheen eerder op deze site op 9 juli 2021.