Miksi puhelin sammuu kylmässä?

Miksi älypuhelin lyyhistyy pakkasessa? Salaisuudet kylmyyden ja akun välisestä suhteesta

Oletko koskaan ihmetellyt, miksi puhelimesi akku näyttää tyhjentyvän salamannopeasti ulkoillessa pakkasella? Tai pahimmassa tapauksessa, miksi luurisi vain yksinkertaisesti sammuu, vaikka akkua pitäisi olla vielä jäljellä? Vastaus piilee monimutkaisessa suhteessa kylmyyden ja puhelimen herkän sisuskalun välillä.

Litiumioniakku – tehonlähde, jota kylmä ei sääli

Lähes kaikki nykypäivän älypuhelimet käyttävät litiumioniakkuja (Li-ion). Nämä akut ovat kevyitä, tehokkaita ja niillä on suuri energiatiheys, eli ne pystyvät varastoimaan paljon virtaa pieneen tilaan. Mutta litiumioniakun suurin heikkous on sen herkkyys lämpötilalle.

Toimiakseen tehokkaasti litiumioniakku tarvitsee tietyn lämpötila-alueen. Optimaalinen lämpötila on yleensä huoneenlämmön paikkeilla, noin 20-25 astetta. Kun lämpötila laskee huomattavasti, akun sisällä tapahtuu useita muutoksia, jotka heikentävät sen toimintaa:

• Kemiallinen reaktio hidastuu: Litiumioniakun toiminta perustuu kemialliseen reaktioon litiumionien liikkuessa elektrodien välillä. Kylmyys hidastaa tätä reaktiota merkittävästi, jolloin akun kyky luovuttaa virtaa heikkenee. Tämä johtaa siihen, että puhelin näyttää tyhjentyvän nopeammin tai jopa sammuu, vaikka akussa olisi vielä potentiaalia jäljellä.
• Sisäinen resistanssi kasvaa: Kylmä kasvattaa akun sisäistä resistanssia, eli vastusta virran kululle. Tämä tarkoittaa, että akku joutuu tekemään enemmän töitä tuottaakseen saman määrän virtaa, mikä kuluttaa akkua nopeammin ja voi aiheuttaa ylikuumenemista, paradoksaalista kyllä, vaikka ulkona onkin pakkasta.
• Elektrolyytin viskositeetti muuttuu: Akun sisällä oleva elektrolyytti, joka mahdollistaa litiumionien liikkeen, muuttuu kylmässä paksummaksi. Tämä vaikeuttaa ionien kulkua ja hidastaa reaktiota entisestään.

Vaurioiden riski kasvaa

Kylmä ei ainoastaan heikennä akun suorituskykyä väliaikaisesti, vaan se voi myös aiheuttaa pysyviä vaurioita. Äärimmäisen kylmät olosuhteet voivat esimerkiksi aiheuttaa litiummetallin kerääntymistä akun sisälle, mikä heikentää sen kapasiteettia ja lyhentää sen elinikää. Pahimmassa tapauksessa tämä voi johtaa akun vikaantumiseen.

Entä ne juotokset?

Artikkelisi mainitsi juotokset ja niiden haurastumisen kylmässä. On totta, että äkilliset ja suuret lämpötilanvaihtelut voivat rasittaa puhelimen sisäisiä juotoksia ja muita komponentteja. Materiaalien supistuminen ja laajeneminen eri tahtiin voi ajan myötä heikentää niitä ja aiheuttaa toimintahäiriöitä. Tästä syystä puhelinta ei kannata altistaa toistuvasti suuren lämpötilaeron aiheuttamille shokeille.

Mitä siis tehdä? Toimenpiteitä pakkasen torjumiseksi

• Pidä puhelin lämpimänä: Helpoin tapa suojata puhelinta kylmältä on pitää se lähellä kehoa, esimerkiksi sisätaskussa. Kehonlämpö auttaa pitämään puhelimen lämpötilan optimaalisella tasolla.
• Käytä suojakoteloa: Paksumpi suojakotelo ei ainoastaan suojaa puhelinta kolhuilta, vaan se myös eristää sitä hieman kylmältä.
• Vältä ääriolosuhteita: Jos mahdollista, vältä puhelimen käyttöä pitkiä aikoja erittäin kylmissä olosuhteissa.
• Älä lataa kylmää puhelinta: Jos puhelin on päässyt kylmenemään, anna sen lämmetä huoneenlämpöiseksi ennen lataamista. Kylmän akun lataaminen voi vahingoittaa sitä.
• Sammuta puhelin: Jos tiedät, ettet tarvitse puhelinta hetkeen ja se altistuu kylmälle, on parempi sammuttaa se kokonaan. Näin vältät akun tyhjenemisen turhaan ja mahdolliset vauriot.

Yhteenvetona voidaan todeta, että puhelimen sammuminen pakkasessa ei ole mikään salaliitto, vaan luonnollinen seuraus litiumioniakun fysiologisista ominaisuuksista. Oikeilla toimenpiteillä voit kuitenkin minimoida kylmyyden vaikutukset ja varmistaa, että puhelimesi pysyy toimintakuntoisena myös talven pakkasissa.