Cosa succede realmente quando uno smartphone esplode

Al giorno d’oggi tutti sono abituati a passare diverse ore davanti ad uno smartphone, chi per svago chi per lavoro. Tuttavia sono in costante aumento i casi di telefoni che esplodono, soprattutto quando vengono lasciati sotto carica la notte.

Ma è proprio vero che il motivo principale sia la ricarica prolungata? Non proprio…

Innanzitutto precisiamo che ad esplodere non è il telefono in sè, ma la batteria e che seppur in aumento si tratta di casi rari e limitati. Nonostante ciò rimangono pur sempre fenomeni spiacevoli e che, come nel caso del Samsung Galaxy Note 7, hanno provocato ingenti danni nei confronti delle imprese che da anni progettano e propongono modelli di cellulari sempre più nuovi e tecnologici.

Bisogna anche spiegare che ciò che avviene realmente non è una vera e propria esplosione, ma una combustione molto rapida causata dall’entrata in contatto di due elementi che dovrebbero essere separati. In vista di tale possibile fenomeno, le nuove batterie vengono fabbricate separando gli elettrodi da più strati, rendendo così più resistente la membrana. Tuttavia, questo non toglie il fatto che l’elemento separatore non si possa mai deteriorare o che comunque il telefono non presenti dei difetti di fabbrica.

Mentre gli scienziati stanno già studiando una soluzione alternativa alle batterie agli ioni di litio (le batterie a stato solido che dureranno di più e saranno più sicure, scongiurando l’eventualità di un’esplosione) cerchiamo di capire come funzionano le batterie presenti in tutti i moderni smartphone.

Batterie a Ioni di Litio

Ogni batteria basa il suo funzionamento sull’utilizzo di due elettrodi, catodo e anodo. Durante la carica di una batteria gli ioni di litio passano dal catodo verso l’anodo, mentre avviene l’opposto durante il processo di scarica: gli ioni tornano al catodo.

Per facilitare questi spostamenti gli ioni vengono fatti transitare attraverso un elettrolita, un composto organico volatile e infiammabile. Tra le zone in cui sono immersi i due elettrodi è posta una membrana che funge da separatore ed è a tutti gli effetti un dispositivo di sicurezza.

Quest’ultimo però con il tempo può forarsi a causa dei dendriti generati dalla degradazione dell’anodo. A seguito di ciò l’avvicinamento tra anodo e catodo può aumentare drasticamente i rischi di corto circuito, il surriscaldamento e la conseguente possibile esplosione della batteria.

Il cosiddetto thermal runaway è una situazione che si verifica proprio quando la temperatura all’interno della batteria inizia a crescere in modo incontrollato, un‘instabilità termica che causa un processo a catena culminante, spesso, con la combustione e l’esplosione.

Per ridurre la probabilità di un evento del genere, la dimensione della batteria certamente aiuta così come è molto utile la scelta del materiale usato per la realizzazione del catodo.

Nei moderni smartphone, invece, in cui la miniaturizzazione delle batterie ha raggiunto livelli mai visti prima (e quindi c’è sempre meno spazio tra polo positivo e negativo), il catodo è generalmente realizzato in ossido di cobalto che per sua natura non tollera temperature superiori ai 150 gradi (oltre a ridurre i cicli di ricarica possibili).

Se alcuni ricercatori hanno proposto l’utilizzo della silice per rendere le batterie agli ioni di litio più sicure e meno vulnerabili agli urti va detto che le moderne batterie usano un separatore a più strati che si fonde nel caso in cui le temperature dovessero cominciare a salire esageratamente, scongiurando così i rischi di un contatto tra anodo e catodo.

Le cause

Una delle cause che potrebbe portare una batteria ad esplodere potrebbe risiedere in un difetto di fabbricazione, come successe con i Note 7. Un lotto difettoso potrebbe presentare un componente sbagliato o danneggiato. Ma bisogna anche considerare i prodotti contraffatti, che utilizzano componenti a basso costo a scapito della sicurezza del prodotto.

Tuttavia non dobbiamo escludere che comunque vi siano delle abitudini, da parte dell’utilizzatore, che potrebbero portare una batteria ad esplodere.

Non bisogna mai sottovalutare una caduta subita dallo smartphone.

A danneggiarsi non è solo l’esterno, come lo schermo rotto, ma anche l’interno. Infatti a causa di una caduta il sottile materiale delle batterie che separa le celle potrebbe frantumarsi, e ciò causerebbe un rigonfiamento della batteria e infine nel peggiore dei casi l’esplosione. 

Calore eccessivo

Abbiamo visto in precedenza cosa causa internamente un thermal runaway. Quest’ultimo potrebbe verificarsi quando uno smartphone viene sovraccaricato, ovvero riceve più corrente di quella che è in grado di gestire in modo sicuro. Questo aumento della temperatura cambia le reazioni chimiche provocando un ulteriore aumento della temperatura. Anziché aiutare la batteria a raffreddarsi, il runaway accelera il processo di surriscaldamento e rende più probabile l’insorgere di esplosioni.

Fare attenzione ai caricabatterie

A tutti capita di sostituire svariate volte il caricatore del cellulare, ma bisogna fare attenzione a cosa si sceglie, perchè se i brand certificati provvedono ad un corretto funzionamento del prodotto stesso non è detto che lo facciano anche quelli economici. Spesso infatti questi ultimi non rispettano le disposizioni di sicurezza richieste dai dispositivi USB. Questi caricatori usano materiali di qualità mediocre o fili troppo sottili.

Bisogna quindi prendere alcune misure di precauzione quando si carica uno smartphone. Ad esempio non caricate il telefono quando siete a letto, ma soprattutto non addormentatevi lasciandolo sotto le coperte perché questo potrebbe proprio causare un surriscaldamento interno della batteria. Tentate di usare solo caricatori di marca o prodotti che rispettino le specifiche richieste dai dispositivi USB e se notate che si riscalda troppo in fase di carica staccatelo e lasciatelo raffreddare.