O principal motivo pelo qual baterias explodem e pegam fogo

Provavelmente isso vai te assustar bastante, mas você tem uma bomba relógio na sua mesa, no pulso ou no bolso. Se você tem um dispositivo eletrônico com uma bateria recarregável, existe uma grande chance de ela ser de lítio. Isso significa que seu celular pode ser bem perigoso.

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É claro que a chance de um dispositivo realmente explodir é bem pequena. “Algo entre 1 em 10 milhões”, diz Ken Boyce, especialista em baterias e diretoria de engenharia da UL, ao Gizmodo. Como aponta Boyce, existem hoje bilhões de baterias de lítio por aí. Duas décadas de avanços feitos por engenheiros e cientistas, associados a especialistas em segurança, fizeram com que elas se tornassem mais confiáveis. Ainda assim, a natureza fundamental das baterias de lítio representa risco. Quando as baterias de lítio surgiram em 1995, elas causaram desconforto. A Apple lançou seu Powerbook 5300 naquele ano e foi uma das primeiras companhias a adotá-las. Quando o e um recall foi lançado, e analistas começaram a declarar o apocalipse. Felizmente, a tecnologia melhorou tanto que, quando as baterias da Apple (e às vezes pegar fogo) em 2007, foi necessário apenas um recall silencioso.

Por isso que o atual episódio do Samsung Galaxy Note 7 é tão intrigante. Depois de várias explosões, o Note 7 precisará passar por um grande recall mundial. O aparelho foi proibido por várias companhias aéreas e o governo dos EUA pediu para que as pessoas parassem de usá-lo. Certamente não é o primeiro celular que explode por aí, mas a confluência de novas tecnologias e as falhas inerentes à tecnologia da bateria intensificaram essa crise pela qual a Samsung está passando.

Descontrole térmico

De fato, a causa central das explosões não é nova. O calor é inimigo da bateria de lítio. Ele degrada o potencial da bateria de armazenar carga – é por isso que seu celular tem menos autonomia quando está quente, ou quando você o usa por longos períodos de tempo. E em raras ocasiões, pode ser que esteja muito calor. É nesses casos que acontece o descontrole térmico. “O descontrole térmico é o termo técnico daquilo que é popularmente chamado de explosão”, conta a professora de energia do MIT, , ao Gizmodo. “Não é uma explosão, apenas fogo”. O descontrole térmico é uma reação química na qual o calor aumenta exponencialmente – o que não é nada bom, pois os componentes químicos nas baterias de lítio são altamente inflamáveis. Baterias de lítio nada mais são do que uma mistura de componentes químicos muito inflamáveis, e que são expostos a uma carga elétrica via eletrodos. Existem dois eletrodos primários numa bateria de lítio, o ânodo e o cátodo (pense nos sinais de mais e menos das pilhas). A energia entra pelo ânodo e sai pelo cátodo, e os dois componentes estão separados por materiais orgânicos que possuem sais de lítio – um elemento muito eficiente na contenção e transferência de energia.

Se o ânodo e o cátodo entrarem em contato um com o outro, um descontrole térmico pode acontecer. As primeiras baterias de lítio foram feitas em pequenos sacos plásticos que podiam ser facilmente perfurados e, caso os dois componentes entrassem em contato, a coisa explodia. Embora as carcaças estejam mais resistentes, as baterias atuais não estão imunes a isso.

No vídeo acima, você vê uma bateria padrão de ion-lítio (18650) como a que encontramos reunidas num pack no Tesla Model S. Assim que o prego perfura a bateria, o ânodo e o cátodo entram em contato e o descontrole térmico acontece. O potencial de uma explosão causada por uma perfuração pode ser evitado com uma estrutura mais forte na carcaça da bateria – e é por isso que você não precisa se preocupar caso um Tesla Model S sofra um acidente.

Pelo que a Samsung afirma, a falha do Note 7 é semelhante ao exemplo que mostramos. Uma falha na produção de um lote de baterias do Note 7 fez com que existisse uma pressão indevida na carcaça da bateria, e por isso aumentaram as chances de o ânodo e o cátodo entrarem em contato.

O que mais pode explodir uma bateria?

É uma conclusão plausível, de acordo com Shao-Horn. Mas ela não exclui outro motivo em potencial: excesso de carga. Isso acontece quando um eletrodo positivo na bateria fica tão carregado que começa a criar oxigênio, o que destrói o delicado balanceamento da composição química da bateria selada e leva ao descontrole térmico. “Esse processo pode acontecer até mesmo em baterias perfeitas”, disse Shao-Horn, se referindo ao excesso de carga e ao contato do ânodo e do cátodo. Defeitos de fabricação como os que foram relatados com o Note 7 “só tornam esses dois processos ainda piores”.

E eles não os únicos responsáveis. Até um cabo USB defeituoso pode esquentar o seu dispositivo. O processo de recarga dos nossos smartphones ou notebooks é delicado, e as baterias que usamos são potencialmente perigosas.

É por isso que a FAA (Administração Federal de Aviação dos EUA), para que os passageiros deixem todos os dispositivos com baterias de lítio na bagagem de mão. Caso elas peguem fogo, a equipe pode agir rapidamente. Por serem tão perigosas, a Apple substituiu silenciosamente as baterias defeituosas de seus notebooks há quase 10 anos, e é por isso que a Samsung está substituindo o Galaxy Note 7. E é por isso que a UL existe: a Underwriters Laboratories faz certificação de segurança de produtos nos EUA e em outros países. Pessoas como Ken Boyce trabalham duro na ciência da segurança. Se você seguir as recomendações à risca, as chances de um aparelho eletrônico explodir nas suas mãos são bem menores. Afinal, toda bateria de lítio tem o potencial de sofrer um descontrole térmico. Então, proteja suas baterias, mantenha-as longe do calor, e lembre-se de não as carregar em excesso ou usar o cabo ou a fonte errada.

E se a empresa começar um recall do seu produto, envie-o o mais rápido possível. Se não, pode ser que seu carro acabe em chamas.