Wohin verschwindet die Energie im Handyakku bei Kälte?

[Tom (Gast)]

Hallo, man steckt einiges in den Akku an Energie und bei Kälte ist diese 
plötzliche nicht mehr vorhanden? Wo ist die Energie?

[Rainer Z. (netzbeschmutzer)]

War die Frage ernst gemeint?? Du hattest Chemie in der Schule, oder? 
Wenn Du da nicht komplett geschlafen hast, wüsstest Du, dass chemische 
Reaktionen bei tiefen Temperaturen träger oder gar nicht ablaufen.

[Timo (Gast)]

Tom schrieb:
> und bei Kälte ist diese plötzliche nicht mehr vorhanden

Das stimmt halt nicht.

Die Energie ist auch bei Kälte vorhanden, kann aber je nach 
akkutechnologie nur langsam oder gar nicht entnommen werden.

[Tom (Gast)]

Ja war ernst gemeint und erklärt nicht wo die Energie bleibt die 
reingesteckt wurde

[Tom (Gast)]

Aber auch wenn der Akku wieder war wird ist die Energie nicht mehr 
vorhanden

[Timo (Gast)]

Tom schrieb:
> Aber auch wenn der Akku wieder war wird ist die Energie nicht mehr
> vorhanden

Welche Akkuchemie soll das sein? Oder schreibst du von einem bestimmten 
Einzelfall?

[Teo D. (teoderix)]

Tom schrieb:
> Ja war ernst gemeint und erklärt nicht wo die Energie bleibt die
> reingesteckt wurde

Na dann glaub halt an winzige Umpa Lumpas im Akku, die sich bei Kälte 
ihre Ärsche damit wärmen.....

[Sebastian D. (sebastian_d)]

Timo schrieb:
> Tom schrieb:
>> Aber auch wenn der Akku wieder war wird ist die Energie nicht mehr
>> vorhanden
>
> Welche Akkuchemie soll das sein? Oder schreibst du von einem bestimmten
> Einzelfall?

Naja, im Prinzip folgen alle Akkus mehr oder weniger der Nernst 
Gleichung :

$$E = E^0 + \frac{RT}{z_e F}\ln\frac{a_\mathrm{Ox}}{a_\mathrm{Red}}$$

Damit steigt das elektrochemische Potential proportional zur Temperatur. 
Da kann man schon einfach auf den Gedanken kommen, wenn man nun eine 
bestimmte Ladungsmenge Q bei hoher Temperatur in den Akku lädt, und 
anschließend dieselbe Ladungsmenge bei niedriger Temperatur(und daher 
niedrigerer Klemmenspannung) wieder entnimmt, dass nun eine insgesamt 
niedrigere Energiemenge entnommen worden ist und gleichzeitig der Akku 
trotzdem leer ist. Da müssen gar keine umpa lumpas im Spiel sein. Da der 
Energieerhaltungssatz selbstverständlich weiterhin gültig ist, darf man 
daher durchaus die Frage stellen, wohin die Energiedifferenz geht.

[Gustl B. (gustl_b)]

Hm, ich kenne mich ja nicht aus, aber ich würde da den Innenwiderstand 
beschuldigen. Der ist bei niedrigerer Temperatur größer. Dann fällt an 
ihm auch mehr Spannung und einer größere Verlustleistung ab.


Edit:
Du bekommst also exakt die gleiche Energie aus dem idealen Akku, aber 
ein größerer Teil geht schon am Innenwiderstand verloren und ist für das 
angeschlosse Gerät nicht nutzbar.

[Percy N. (vox_bovi)]

Sebastian D. schrieb:
> Da der Energieerhaltungssatz selbstverständlich weiterhin gültig ist,
> darf man daher durchaus die Frage stellen, wohin die Energiedifferenz
> geht.

Dann sollte man aber auch auf die Idee kommen, dass des 
Temperaturänderung des Akkus auf einer Abgabe von Wärme (=Energie) an 
die Umwelt beruht.

[Gustl B. (gustl_b)]

Percy N. schrieb:
> Temperaturänderung des Akkus

Ja, er gibt mehr Wärme ab da der Innenwiderstand größer geworden ist.

[Percy N. (vox_bovi)]

Gustl B. schrieb:
> Ja, er gibt mehr Wärme ab da der Innenwiderstand größer geworden ist.

Er hat schon vorher Wärme abgegeben.

[Gustl B. (-gb-)]

Percy N. schrieb:
> Er hat schon vorher Wärme abgegeben.

Nein, die hat er nicht abgegeben, die wurde ihm entzogen. Der 
Unterschied ist, dass das passiert ist ohne Stromfluss, also ohne, dass 
der Akku elektrische Energie verloren hat.

[Rainer Z. (netzbeschmutzer)]

Gustl B. schrieb:
> Percy N. schrieb:
>> Er hat schon vorher Wärme abgegeben.
>
> Nein, die hat er nicht abgegeben, die wurde ihm entzogen. Der
> Unterschied ist, dass das passiert ist ohne Stromfluss, also ohne, dass
> der Akku elektrische Energie verloren hat.

So habe ich Percy N. aber auch verstanden. Ihr meint beide dasselbe, 
kein Energie-"Verlust" durch Strom, sondern alleine durch Abkühlung auf 
niedrigere Temperatur.

[Gustl B. (-gb-)]

Rainer Z. schrieb:
> Ihr meint beide dasselbe

Nein.
Ich meine, dass das dem Benutzer nur so vorkommt als ginge Energie 
verloren. Und zwar erst wenn der Strom/Ladungen aus dem Akku zieht, dann 
fällt Spannung am höheren Innenwiderstand ab und Energie geht als Wärme 
verloren an die Umgebung.
Die tatsächlich nutzbare elektrische Energie ist also für den Benutzer 
geringer, aber in Wirklichkeit ist sie gleich geblieben und eben nur zu 
einem Teil zu Wärme geworden sobald ein Strom fließt.

Aber das ist nur eine Vermutung, ich habe da keine Ahnung.

[Rainer Z. (netzbeschmutzer)]

Und Percy N. wies darauf hin, dass schon während des Abkühlens des Akkus 
Energie an die Umgebung abgegeben wurde. Ohne dass ein Strom fließt, 
d.h. ohne dass ein Verbraucher angeschlossen war.

> Der Unterschied ist, dass das passiert ist ohne Stromfluss

So hattest Du es doch auch geschrieben?

[Gustl B. (-gb-)]

Rainer Z. schrieb:
> Und Percy N. wies darauf hin, dass schon während des Abkühlens des Akkus
> Energie an die Umgebung abgegeben wurde.

Ja, richtig, das passiert auch, aber das ist Wärme die da abgegeben 
wird. Das ist keine elektrische Energie die da verloren geht.

Edit: Genauer:
Das war nie elektrische Energie was da abgegeben wird wenn der Akku ohne 
Stromfluss abkühlt. Da verliert nur die Materie Wärme wie auch ein Stein 
oder was auch immer draußen im Winter auskühlt.

Rainer Z. schrieb:
> So hattest Du es doch auch geschrieben?

Damit meine ich was Percy N. geschrieben hatte. Ich behaupte, dass die 
elektrische Energie nur bei Stromfluss abgegeben wird. Und davon eben 
ein größerer Teil am Innenwiderstand in Form von Wärme abgegeben wird 
weil dieser bei niedrigeren Temperaturen einen höheren Wert hat.

[Percy N. (vox_bovi)]

Gustl B. schrieb:
> Ja, richtig, das passiert auch, aber das ist Wärme die da abgegeben
> wird. Das ist keine elektrische Energie die da verloren geht.

Was unterrichtest Du eigentlich?

[Gustl B. (-gb-)]

Percy N. schrieb:
> Was unterrichtest Du eigentlich?

Aktuell gar nichts.

[Reinhard S. (rezz)]

Tom schrieb:
> Aber auch wenn der Akku wieder war wird ist die Energie nicht mehr
> vorhanden

Bei meinem iPad schon, das geht bei Kälte zwar schon bei 13% spontan 
aus, beim aufgewärmtem Wiedereinschalten ist der Akku dann aber bei 
irgendwas um die 40%.

[Zo Z. (Gast)]

Tom schrieb:
> Wo ist die Energie?

dort:
https://www.sueddeutsche.de/digital/handy-akkus-kaelte-1.3322643