Samsung Note 7 Explosões de bateria: a culpa é da tecnologia de carregamento rápido?

Ninguém - nem mesmo a Samsung - sabe exatamente por que o Note 7s explodiu. Essas são as principais teorias.

Samsung Note 7 Explosões de bateria: a culpa é da tecnologia de carregamento rápido?

A primeira coisa que a Samsung falou durante um briefing de pré-lançamento de seu Galaxy Note 7 em julho foi a bateria do telefone e sua nova tecnologia de carregamento rápido. O subtexto era bastante claro: nosso telefone tem uma bateria maior e carrega mais rápido do que o (então futuro) Apple iPhone 7.



Esse novo recurso se tornou uma das principais teorias sobre por que a bateria do Note 7 tinha tendência a explodir - um defeito que exigiu um dos maiores e mais caros recalls de produtos da história da tecnologia de consumo.

No final das contas, a razão pela qual a Samsung deu um passo dramático para descontinuar o Galaxy Note 7 foi que ela não foi capaz de identificar com certeza o motivo pelo qual as baterias dos telefones estavam explodindo. Enquanto os engenheiros da Samsung lutavam para recriar o problema, a pressão dos reguladores e da mídia crescia para fazer um movimento decisivo.



Depois que a primeira onda de explosões do Note 7 foi relatada, a Samsung achou que sabia qual era o problema. Em 2 de setembro, quando solicitei à Samsung uma explicação técnica do problema da bateria do Note 7, a empresa respondeu:

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Ocorreu um superaquecimento da célula da bateria quando o anodo a catodo entrou em contato, o que é um erro muito raro no processo de fabricação.

Samsung pensei na hora o problema ocorria apenas em baterias fabricadas por sua subsidiária SDI. Então, começou a substituir todos os telefones suspeitos por outros contendo baterias feitas por outro fornecedor, ATL (Amperex Technology Ltd., uma subsidiária da TDK). O fato de a SDI ter prejudicado a produção das baterias parecia estranho porque, como apontou o analista do IDC Will Stofega, a subsidiária tem uma longa história de fabricação de baterias que funcionam e não explodem.

Em 23 de setembro, começaram a chegar notícias de que esses telefones também estavam explodindo. Hoje, a Samsung tem uma resposta muito menos definitiva para a questão de por quê.



Uma investigação completa leva tempo e seria prematuro especular sobre os resultados da investigação, disse um porta-voz da Samsung em comunicado na quarta-feira. Nos EUA, recebemos um pequeno número de casos relatados de problemas com a substituição de dispositivos Nota 7. Estamos trabalhando sem parar para analisar as causas dos casos relatados.

O New York Times relataram que muitos engenheiros da Samsung têm tentado replicar a falha que fez as baterias SDI e ATL explodirem, mas falharam. Portanto, no dia em que o Galaxy Note 7 se tornou um produto descontinuado, a causa de seu desaparecimento continuou sendo um grande ponto de interrogação.

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Teoria Um: Falha no Design da Bateria

Várias teorias surgiram nas últimas semanas sobre o motivo do superaquecimento das baterias SDI e ATL. Uma teoria diz que foi o design da bateria, não o processo de fabricação (como a Samsung disse originalmente), que causou o problema. O projeto da bateria poderia ter sido concluído pelos engenheiros da Samsung e então enviado para SDI e ATL para a fabricação de acordo com as especificações.

Teoria dois: mudanças no design do telefone



Um regulador do governo coreano concluiu que as placas carregadas positivas e negativas dentro das baterias estavam muito próximas uma da outra nas bordas arredondadas do telefone. Quando os pólos positivo e negativo de uma bateria de íon de lítio se tocam fisicamente, ocorre uma reação química muito rápida e violenta. O regulador também apontou para material de revestimento defeituoso no eletrodo negativo.

O motivo pelo qual essas descobertas são interessantes é porque elas sugerem que o design geral do telefone pode estar afetando a segurança da bateria. O fato de as placas estarem muito próximas pode ter resultado da intensa pressão competitiva para produzir telefones cada vez mais finos. E não apenas telefones mais finos, mas telefones que também contêm mais componentes. O Note 7, por exemplo, tinha um novo scanner de íris a bordo, e também manteve o fone de ouvido analógico, que ocupa muito espaço. O regulador também apontou para o design da bateria dentro das bordas arredondadas do telefone - outro novo traço de design no Note 7.

Teoria Três: Carregamento Rápido

Há também uma intensa demanda de mercado por telefones que carreguem mais rápido, e é a tentativa da Samsung de atender a essa demanda que pode ser a explicação mais convincente para as explosões. A Samsung disse que sua nova tecnologia de carregamento rápido permite que a bateria do Note 7 carregue até 50% da capacidade em 30 minutos, uma afirmação que surgiu em meus testes.

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Veja como funciona o carregamento rápido: carregadores USB com circuito de carregamento rápido integrado podem enviar uma saída de energia maior para o smartphone. Qualquer carregador com uma saída superior a 10 watts é considerado um carregamento rápido. O Note 7 usa um carregador USB-C com tecnologia de carregamento rápido interno. Chips especializados de gerenciamento de energia dentro do telefone moderam o nível de energia que ele pode controlar sem superaquecer o telefone ou sobrecarregar a bateria.

Quando os fabricantes de baterias dizem que exalam chamas, eles querem dizer explodir.

A Qualcomm fornece seu processador 820 Snapdragon e vários chips de gerenciamento de energia para uma das duas versões do Note 7. A empresa ressalta, no entanto, que esses chips não estão envolvidos na regulação do fluxo de energia da bateria durante o carregamento. A Qualcomm não fornece nenhum dos eletrônicos de carregamento de bateria comumente usados ​​em ambas as versões do Note 7, disse um porta-voz da Qualcomm em um e-mail para Fast Company .

A Qualcomm também aponta que os chips de gerenciamento de energia que fornece para o Note 7 também são usados ​​em outros telefones do mercado de massa (Galaxy S7 e S7 Edge da Samsung, Mi Max da Xiaomi e Nubia Z9 Max da ZTE) que não explodem. A própria tecnologia QuickCharge da Qualcomm foi de fato usada em uma versão do Note 7, mas apenas para seus protocolos usados ​​na comunicação entre os vários chips de gerenciamento de energia no dispositivo.

As baterias de íon-lítio em telefones contêm três estruturas físicas principais: um eletrodo positivo feito de óxido de cobalto-lítio, um eletrodo negativo feito de carbono e uma camada separadora feita de plástico microperfurado. As camadas são submersas em uma substância solvente orgânica. Durante o carregamento, os íons de lítio se movem através da camada de barreira de plástico do eletrodo de lítio positivo e se fixam no eletrodo de carbono negativo. Conforme a bateria é usada (descarregada), ocorre o oposto: os íons de lítio voltam para o eletrodo positivo.

As baterias de íons de lítio podem se tornar instáveis ​​se carregadas a uma taxa de tensão maior que a especificada. O material catódico pode se tornar um agente oxidante, perdendo sua estabilidade e produzindo dióxido de carbono. Se a pressão dentro da célula continuar a aumentar, uma interrupção de segurança deve entrar em ação. Se tal interrupção não acontecer (por qualquer motivo), a pressão dentro da célula pode continuar a aumentar e a membrana de segurança ao redor da célula pode estourar, fazendo com que a célula seja exalada com chamas. Quando os fabricantes de baterias dizem que exalam chamas, eles querem dizer explodir.

Isso joga uma nuvem sobre toda a tecnologia de carregamento rápido; você tem que se preocupar, diz Steve Rizzone, CEO do fornecedor de tecnologia de carregamento sem fio de longo alcance Enérgico . Toda a ideia de carregamento rápido terá uma conotação negativa. Rizzone diz que o problema aponta para a necessidade de uma nova forma de carregar dispositivos. Embora a tecnologia ainda não tenha sido produzida, a Rizzone acredita que a constante carga over-the-air que a Energous está construindo permitirá que os usuários estejam constantemente completando a carga da bateria de seus telefones, o que diminuiria a carga da bateria.

Os limites do íon-lítio

Portanto, o desastre do Note 7, seja qual for a causa exata, pode ter sido o resultado de um fabricante de smartphones tentando responder ao mercado e simplesmente exigir demais da tecnologia de bateria que temos hoje. O que você está vendo está provando cada vez mais que, ao alimentar baterias maiores e carregá-las mais rápido, a química da bateria não consegue atender a esses requisitos, diz Rizzone.

porque eu não posso acordar cedo

As baterias de íon de lítio são muito mais confiáveis ​​e seguras do que as tecnologias de bateria anteriores, mas há limites para a quantidade de miniaturização, capacidade de energia e taxa de carregamento que os fabricantes de telefones podem impor a elas.

Talvez fosse inevitável. Talvez a Samsung tenha sido infeliz o suficiente para ser o primeiro fabricante de telefones a (barulhento e violentamente) bater na parede, os limites externos do que a tecnologia de íon de lítio pode ser solicitada com segurança a fazer.