Entenda por que baterias de smartphones explodem

A Samsung, uma das principais marcas de smartphones do mundo, tem sofrido nos últimos dias com um grave defeito no Galaxy Note 7, seu mais novo top de linha. A empresa foi obrigada a realizar um recall do produto após diversos relatos de aparelhos explodindo ao redor do mundo.

Não é só a Samsung que enfrenta problemas do tipo, porém. A chinesa Xiaomi também teve que lidar nesta semana com um smartphone explosivo e até a Apple já enfrentou situações do tipo. Embora nem sempre pelos mesmos motivos, casos de smartphones explodindo não são novidade.

Na maioria das situações, porém, a culpa é da bateria. Os smartphones modernos são equipados com uma certa variedade de produtos químicos que, por sua natureza, tornam-o potencialmente explosivo. É papel das fabricantes certificar-se de que o dispositivo possui sistemas de segurança confiáveis.

Como explica Maria de Fátima Rosolem, pesquisadora da área de Sistemas de Energia do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), as baterias de smartphones são constituídas por uma única célula de lítio-íon que, no Galaxy Note 7, por exemplo, tem capacidade de 3.500 mAh (miliampere-hora), valor típico para esse tipo de aplicação, ela diz.

"O elemento químico lítio é um metal que, em contato com água ou oxigênio (por exemplo do ar), inicia um processo de combustão espontânea extremamente violento", explica a especialista. Para conter essa explosão, a bateria utiliza sais e óxidos de lítio, em vez do lítio metal.

Um solvente orgânico é usado para impedir a formação do lítio metálico e que ele entre em contato com um meio aquoso, usado em outros tipos de baterias, o que naturalmente causaria uma explosão. "Este solvente orgânico (eletrólito) é estável numa faixa estreita de tensão e temperatura: se determinados valores de sobretensão, subtensão e temperatura forem ultrapassados, o eletrólito sofrerá reações exotérmicas (liberação de calor) que poderá levar a bateria a pegar fogo ou mesmo explodir."

Em outras palavras, o eletrólito - componente químico que impede a bateria de explodir - deve ser sempre mantido numa faixa de temperatura pré-definida pela fabricante. Dentro de cada bateria de smartphone existe um circuito eletrônico, chamado BMS (Battery Managment System) ou PCM (Protection Circuit Module) que é responsável por manter essa temperatura estável.

"Caso estes limites sejam ultrapassados, o BMS/PCM deve atuar de maneira que a bateria fique inoperante antes de provocar algum dano maior", explica Rosolem. Ou seja, um mau funcionamento desse circuito eletrônico pode fazer com que os níveis de tensão fiquem fora de controle e causem uma reação indesejada entre os elementos químicos dentro da bateria, levando a uma explosão.

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Outra possibilidade, segundo a pesquisadora, tem a ver com o tipo de material escolhido pela empresa no momento da fabricação dos componentes. "Os materiais internos da bateria de lítio-íon também se decompõem quando atingem certas temperaturas (a partir de cerca de 90ºC), gerando reações exotérmicas que podem levar a bateria a pegar fogo ou explodir", diz.

Se algum tipo de impureza ou contaminação atingir os materiais durante o processo de fabricação, um curto-circuito interno entre as placas, com consequente geração de calor, pode também levar a bateria a pegar fogo ou explodir. Resumidamente: opções não faltam. A bateria de um smartphone é uma bomba esperando um pequeno deslize para estourar.

É claro que deslizes como esses são extremamente raros, tendo em vista a quantidade de smartphones que são fabricados e vendidos em todo o mundo ano após ano sem problemas. Não há motivo para acreditar que o seu celular pode explodir a qualquer momento se ele não for um Galaxy Note 7, portanto.

No caso específico do novo top de linha da Samsung, a explicação oficial da empresa é de que "um superaquecimento da célula acontecia quando o anodo entrava em contato com o cátodo, o que é um erro muito raro no processo de produção". O defeito, aliás, não aparece em nenhum outro modelo de smartphone vendido atualmente pela marca coreana.

Segundo Rosolem, esse superaquecimento pode muito bem ter sido causado por um defeito no BMS/PCM. "Condições internas podem provocar bolhas de gases e rupturas microscópicas nos materiais isolantes entre as placas positiva e negativa", diz ela, o que ocasionaria "a circulação de correntes elevadas e consequente elevação de temperatura nesses pontos".

Esse efeito cascata é chamado de "thermal runaway" (ou "corrida térmica", em tradução livre) e, uma vez iniciado, nem mesmo sistemas de segurança como o BMS/PCM podem evitá-lo. É por isso que equipamentos maiores, como desktops ou notebooks, vêm com ventoinhas ou sistemas de refrigeração a líquido que impedem o superaquecimento acidental - e que não cabem dentro de um smartphone.

De acordo com a especialista do CPqD, defeitos de fábrica podem não ser os únicos culpados em alguns casos. O usuário também pode ocasionar explosões ou falhas semelhantes se não cuidar bem do seu celular, usando, por exemplo, carregadores falsos (que podem danificar o BMS/PCM) ou expondo a bateria a temperaturas altas (deixar no interior do carro, ou diretamente exposto ao sol) por muito tempo.

O recall do Galaxy Note 7 deve continuar até que a empresa tenha certeza de que o defeito foi corrigido e que os usuários podem usar de maneira segura o (apesar de tudo) excelente top de linha da Samsung. Mas não se surpreenda se novos casos de smartphones explosivos surgirem por aí no futuro.

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