Galaxy Note 7: porque explodem as baterias?

A Samsung decidiu suspender as vendas do Galaxy Note 7 durante as próximas semanas depois de terem sido relatados, até dia 1 de setembro, 35 casos de baterias que explodiram durante ou após o carregamento.

A tecnológica procederá também à substituição de todos os dispositivos já vendidos – quem adquiriu um Note 7 poderá receber um novo sem qualquer custo adicional.

A Samsung emitiu um comunicado global no qual sublinha estar “empenhada em produzir produtos de alta qualidade” e que em resposta aos incidentes reportados realizou uma investigação “rigorosa” na qual detetou “uma anomalia em algumas baterias que integram estes equipamentos”, estando a proceder a uma “inspeção completa para identificar possíveis baterias afetadas”. 

Diz ainda a Samsung: “

Nos casos dos clientes que já têm dispositivos Samsung Galaxy Note 7, vamos voluntariamente proceder à troca destes equipamentos por novos. Recomendamos que os clientes entreguem os equipamentos nas lojas em que os tenham adquirido, ou em qualquer centro de assistência Samsung”.

A Samsung revelou ainda que a origem do problema estava nas células da bateria e que está a trabalhar de perto com o seu fornecedor para analisar o número de unidades que terão este defeito.

Porque explodem as baterias?

O problema é mais frequente do que os consumidores imaginam. Desde 2002, existiram 43 recalls de fabricantes para substituição de baterias potencialmente perigosas, sendo o caso mais conhecido o das baterias Sony em 2005 , com um recall de 10 milhões de dispositivos problemáticos de marcas como a Dell,  Toshiba, Lenovo entre outras, equipadas com iões de lítio da Sony.

A tecnologia de iões de lítio, normalmente com o cátodo com cobalto (LiCoO2),  é a que atualmente permite, a preços comportáveis, mais capacidade de energia (mAh)  por cada grama de peso (densidade energética ). Não tem o efeito “memória” da sua predecessora de níquel cádmio, (NiCd), e suporta mais ciclos de carga antes de perder capacidade.

Mas estas baterias têm um problema: trabalham a uma temperatura mais alta, especialmente durante a carga, e por isso precisam de um circuito eletrónico que, com grande precisão, controle a corrente máxima a cada momento para que os seus componentes não excedem os 150 graus celsius. Se a corrente elétrica não for controlada, inicia-se um efeito em cadeia a partir do momento em que o primeiro elemento deixa de estar isolado pelo líquido (eletrolítico de lítio ) que separa o ânodo do cátado (elétrodos) , criando assim um curto-circuito que vai aumentar ainda mais a corrente elétrica e consequentemente a temperatura das restantes células. 
​A partir de um determinado momento é um efeito dominó auto-alimentado.

Com os fabricantes a anunciarem cada vez maiores capacidades, e menores tempos de carga dos seus dispositivos, o firmware que controla o carregamento é cada vez mais levado ao limite de segurança da bateria, e qualquer impureza microscópica durante o processo de fabrico pode provocar um micro curto-circuito e enventualmente iniciar a reação em cadeia.

Embora os princípios físicos e químicos se mantenha inalteráveis desde os anos 90, a tecnologia de fabrico das células de iões de lítio tem evoluído enormemente, sobretudo pela miniaturização e capilaridade dos elétrodos. A bateria do Samsung Note 7 tem uma capacidade de 3,5 Ah , apenas umas 20 vezes menos do que a pesada e volumosa bateria do seu automóvel.
A busca por essa densidade energética cria desafios na produção e necessariamente aumenta o risco de componentes com defeito.

Segurança: mito e realidade

Existem história fantasiosas sobre utilizadores feridos e queimados no rosto por "explosões" de baterias de telemóveis, mas isso é apenas um "mito urbano".

O pequeno tamanho das baterias usadas em telemóveis não cria na verdade uma “explosão”. Estas na realidade incineram-se e tal pode mesmo produzir um pequeno rebentamento, pela expansão dos gases dentro do invólucro hermético. Este gases, e ao contrário do que ocorre com baterias de ácido/chumbo, não são tóxicos.

Como o processo de sobreaquecimento não é instantâneo, muito antes que se torne perigoso o utilizador notará uma temperatura e odor anormais. 
No entanto, se o dispositivo estiver em carga e não vigiado, como qualquer fonte de ignição junto de materiais incendiáveis pode resultar em problemas....

Mas grandes quantidades de baterias juntas podem mesmo ser explosivas. O transporte logístico de grandes quantidades das baterias de iões de lítio tem procedimentos de segurança similares aos do transporte de explosivos. A maioria das companhias aéreas orientais proíbe o transporte deste tipo de baterias no porão dos seus aviões.

Se a “explosão” de uma bateria iões de lítio de um Samsung Note 7 pode atingir uma temperatura significativa, o que dizer quando centenas de baterias trabalham em conjunto, como no caso dos carros elétricos?

Foi o que, para grande susto do condutor, ocorreu durante um test-drive em França com um Tesla Model S, no passado mês de agosto. E não foi o primeiro caso com o Tesla. Os automóveis ficaram completamente incinerados porque o lítio não é menos agressivo que a velha gasolina.