Med jämna mellanrum dyker nyheter om exploderande telefoner upp och dominerar medierna. Även om dessa incidenter är mycket ovanliga, kan de kännas svåra att förstå. Varför exploderar telefoner egentligen? Och hur kan man vara säker på att ens egen telefon inte riskerar att explodera?
Termisk rusning som orsak till explosioner
När ett litiumjonbatteri exploderar eller börjar brinna, sker en process som kallas termisk rusning. Denna process är komplex, så vi ska förklara den på ett enkelt och tydligt sätt utan att använda komplicerat tekniskt språk.
Litiumjonbatterier består av många Li-jonceller. Varje cell har en kritisk temperatur – tänk på det som en kokpunkt. När en cell når sin kritiska temperatur, till exempel på grund av yttre värme, överladdning, skada eller felaktig tillverkning, startar en exotermisk nedbrytningsprocess. Det innebär att cellen börjar frigöra mycket värme.
Detta initierar den termiska rusningen, en positiv återkopplingsslinga (likt effekten när en mikrofon placeras nära en högtalare). När en cell börjar brytas ned och genererar värme, värms närliggande celler upp tills de når sina kritiska temperaturer. Beroende på hur snabbt processen fortskrider, kan batteriet pysa ut, fatta eld eller skapa en explosion.
Med en förståelse för termisk rusning, blir det enklare att se hur, när och varför telefoner (och andra enheter med litiumjonbatterier) kan explodera.
Om din telefon har ett batteri som svullnat, bör du agera direkt.
Undvik att lämna telefonen i bilen
Om du bor i ett område med kallt klimat, vet du säkert att bilbatterier fungerar bäst när de är lite varma, runt 25 grader Celsius. Du vet också att för mycket värme kan skada ett batteri och andra bilkomponenter. Samma sak gäller för telefonbatterier.
Om ett litiumjonbatteri utsätts för höga temperaturer (t.ex. utomhus eller i en bil), kan cellerna i batteriet bli instabila. Det behöver inte leda till en exotermisk nedbrytning, men batteriet kan bli permanent skadat, försämras eller till och med generera gaser som syre och koldioxid. Dessa gaser kan göra att batteriet svullnar upp, vilket skapar tryck (energi som kan orsaka en explosion) eller skada batteriets struktur.
Denna process kan accelerera om ett litiumjonbatteri laddas samtidigt som det utsätts för höga temperaturer. Därför kommer de flesta telefoner att avbryta laddningen eller stänga av sig själva om de blir för varma.
Det är inte troligt att din telefon exploderar efter att ha legat en dag i en varm bil. Och även om permanenta kortslutningar och tryckökning kan leda till termisk rusning, tenderar dessa långsamma typer av skador att göra att batteriet går sönder innan det hinner explodera. Dessutom har telefoner och litiumjonbatterier inbyggda säkerhetsmekanismer för att förhindra att långsamt uppkomna problem eskalerar. Oftast leder dessa säkerhetsfunktioner till att din telefon slås av.
Använd certifierade laddare
Oftast fungerar alla laddare med alla enheter. En gammal mikro-USB-kabel kan fungera med en nyare telefon, och en ny snabbladdare kan fungera med äldre enheter. Men det bästa är att använda laddare från pålitliga tillverkare, eller laddare som är certifierade av telefontillverkaren.
Billiga eller icke-certifierade laddare (särskilt dåliga trådlösa laddare) kan generera onödig värme och skada batteriet. Oftast sker detta under en längre tid, vilket kan leda till bubblor eller kortslutningar i batteriet. Även här är det mer sannolikt att telefonen slutar fungera än att den exploderar.
En billig laddare kommer dock inte att ”överladda” din telefon. Telefoner har spänningsbegränsare som hindrar överladdning eller för snabb laddning.
Att hitta rätt laddare är inte svårt. Du kan köpa en laddare direkt från telefontillverkaren, läsa recensioner på nätet innan köp, eller söka på ”bästa laddare” för din telefonmodell. För Apple-enheter, leta efter MFi-certifierade laddare. Om du köper en trådlös laddare, kontrollera att den är Qi-certifierad.
Undvik att böja eller sticka hål i telefonen
Fysisk skada på ett litiumjonbatteri kan orsaka kortslutning, gasbildning eller brand. Om du inte avsiktligt tar isär eller slår sönder din telefon, är detta inget du behöver bekymra dig över. Om du tappar telefonen brukar skärmen eller andra komponenter gå sönder innan batteriet skadas.
Varför kan skador orsaka problem? Litiumjonbatterier består av tunna skikt av litium och syre, åtskilda av en elektrolytlösning. Om lösningen skadas eller punkteras reagerar litium och syre, vilket leder till en exotermisk nedbrytning och termisk rusning.
Detta kan ibland hända vid batteribyte. Om man punkterar eller böjer batteriet kan mekaniska fel uppstå. Om batteriet hanteras felaktigt vid installationen kan det börja brinna (direkt eller med tiden). En kvinna råkade ut för en brand i sin iPhone efter ett batteribyte på en inofficiell verkstad, och Apple Stores har haft bränder i samband med batteribyte på iPhone 6.
Och som en liten påminnelse: stick inte hål i batterier. Även om du lyckas undvika en brand eller explosion, kommer du inte undvika den giftiga gas som frigörs från ett brinnande litiumjonbatteri.
Tillverkningsfel är vanligaste orsaken
Även om överladdning och överhettning kan låta skrämmande, leder de sällan till bränder eller explosioner. Långsamma mekaniska fel gör oftast att ett batteri slutar fungera innan det hinner gå in i termisk rusning, och inbyggda säkerhetsfunktioner hindrar problemen från att eskalera.
Det är istället under tillverkningsprocessen som telefonens öde bestäms. Om en telefon är felaktigt tillverkad, är det inte mycket du kan göra åt det.
Litiumjonbatterier innehåller litium, en mycket instabil metall. Den instabiliteten är bra för att lagra och överföra elektricitet, men kan vara katastrofal om den blandas felaktigt med andra metaller. Tyvärr måste litiumjonbatterier även innehålla nickel, kobolt och grafit. Vid tillverkningen kan dessa metaller fastna på utrustningen, vilket kan förorena litiumjonbatteriet och leda till kemisk instabilitet, kortslutningar och explosioner.
Dålig montering kan också vara ett problem. Precis som en skyskrapa eller en bil, består litiumjonbatterier av många sammansvetsade delar. Dåliga svetsningar kan skapa ett högt elektriskt motstånd. Detta motstånd (friktion) genererar värme, vilket kan orsaka kortslutningar och mekaniska fel.
Ta det lugnt, din telefon kommer förmodligen inte att explodera
Under den stora Galaxy Note 7-kontroversen exploderade, brann eller överhettades mellan 90 och 100 Note 7-enheter. Det är mindre än 1 % av de 2,5 miljoner Note 7-telefoner som Samsung levererade. Visst, Samsungs globala återkallelse hindrade siffrorna från att stiga, men det visar att telefonexplosioner är mycket ovanliga.
Du bör ändå vara uppmärksam på risken. Undvik att köpa helt nya telefoner och sök information på nätet innan du köper en ny modell. Även om långsamma mekaniska problem sällan leder till explosioner, är det bäst att undvika onödiga risker. Lämna inte telefonen i en varm bil, använd pålitliga laddare, och undvik att böja eller sticka hål i telefonen.
Källor: Nature Communications/PMC, Battery University, Battery Power, Michigan Engineering