กรณีแบตเตอรี่สมาร์ทโฟนรุ่นล่าสุดอย่างกาแล็คซี่ โน้ต 7 ระเบิดหรือเกิดไฟลุกไหม้ขณะชาร์จประจุ ไม่ได้เป็นกรณีแปลกหรือใหม่แต่อย่างใด เนื่องจากเคยเกิดกรณีทำนองเดียวกันนี้ขึ้นมาหลายครั้งแล้วกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ซึ่งใช้กับอุปกรณ์เคลื่อนที่ทั้งหมดมานานปี ด้วยข้อเท็จจริงในทางวิทยาศาสตร์ที่ว่า สารเคมีที่ใช้เพื่อให้แบตเตอรี่ทำงานได้นั่นมีคุณสมบัติอ่อนไหวต่อการติดไฟหรือระเบิดได้เช่นกัน
ลินเดน อาร์เชอร์ นักวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนล ระบุว่ายิ่งโทรศัพท์มีขนาดหน้าจอใหญ่มากขึ้น มีพลังในการประมวลผลมากยิ่งขึ้น ก็ยิ่งต้องการพลังงานจากแบตเตอรี่เพิ่มมากขึ้นเช่นเดียวกัน ผลลัพธ์ก็คือ ผู้ผลิตก็ยิ่งผลักดันเทคโนโลยีแบตเตอรี่ให้รีดพลังออกมาจากมันมากขึ้นตามไปด้วย ในขณะที่ขนาดยังคงจำกัด จนถึงขณะนี้แบตฯลิเธียม-ไอออนถูกเค้นให้ปล่อยพลังงานออกมามากถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของขีดจำกัดเทคโนโลยีแล้ว
ข้อกังวลของอาร์เชอร์ก็คือ ยิ่งนับวันความล้มเหลวหรือบกพร่องของผู้ผลิตอันเป็นที่มาของการระเบิดหรือลุกไหม้มีแต่จะพบมากขึ้นและบ่อยขึ้นนั่นเอง
เพื่อทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้น ต้องเข้าใจกระบวนการทำงานของแบตฯลิเธียม-ไอออนที่ใช้กันทั่วไปกับสมาร์ทดีไวซ์ทั้งหลายด้วยเหตุผลที่ว่ามันเบาและเก็บพลังได้มากกว่าแบตฯชนิดอื่นๆ ว่าทำงานได้อย่างไร องค์ประกอบหลักๆ ของแบตฯชนิดนี้มี 3 ส่วนคือ ส่วนที่เป็นขั้วแบตฯหรือ “อิเล็กโทรด” 2 ขั้ว กับส่วนที่เป็นสารเคมีซึ่งทำหน้าที่ผลิตไอออนที่มีประจุไฟฟ้าออกมา ขั้วหนึ่งเรียกว่า “แคโทด” (ขั้วลบ) ทำหน้าที่เก็บประจุไอออนขั้วบวก อีกขั้วเรียกว่า “แอโนด” (ขั้วบวก) ทำหน้าที่เก็บไอออนลบที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีของสารเคมีนั่นเอง
ระหว่างการชาร์จประจุ ไอออนที่มีประจุไฟฟ้าจะไหลจากแคโทดไปหาแอโนด ตรงกลางระหว่างขั้วทั้งสองคือสารเคมีที่เรียกว่า “อิเล็กโทรไลต์” ซึ่งเป็นตัวคุมกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นด้วยวิธีทำตัวให้เป็นทางไหลผ่านของกระแสไฟฟ้าได้สะดวกและเร็ว แต่แม้ว่ากระแสควรไหลจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง แคโทดกับแอโนดต้องไม่แตะกันเด็ดขาด เนื่องจากทันทีที่แตะกัน กระแสทั้งหมดที่ควรไหลเวียนกลับจะทะลักลงไปที่อิเล็กโทรไลต์ทันที เพื่อป้องกันสิ่งนี้ ผู้ผลิตจึงออกแบบแผ่นฉนวนกั้นระหว่างขั้วทั้งสองไว้
ซึ่งสิ่งนี้คือสิ่งที่ทางซัมซุงชี้แจงว่าเกิดขึ้นในกรณีของโน้ต 7 สืบเนื่องจากแบตเตอรี่บางส่วนมีข้อบกพร่องจากการผลิต ทำให้ชิ้นส่วน 2 ชิ้น(ในแบตฯ)ที่ไม่ควรแตะกันกลับไปแตะกันเข้า
สารอิเล็กโทรไลต์ซึ่งปกติมีความเสถียรต่ำเป็นธรรมชาติอยู่แล้ว (แม้แต่ความร้อนจากภายนอกก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้ แบตฯทุกก้อนจึงมีข้อห้ามโดนแดดโดยตรง) จะก่อให้เกิดปัญหาทันทีที่กระแสทั้งหมดไหลเข้าหา ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในส่งผลให้เกิดความร้อนและก๊าซขึ้นตามมา ส่งผลเป็นลูกโซ่ให้เกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไปอีก จนในที่สุดก็ลุกเป็นไฟหรือระเบิดออกมา
มีศัพท์ทางวิชาการเรียกกรณีนี้ว่า “เธอร์มัล รันอะเวย์”
แดน สไตน์การ์ท นักวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ชี้ว่ากรณีดังกล่าวไม่ได้เป็นสาเหตุเดียวที่ทำให้แบตฯระเบิดหรือลุกไหม้ได้ การระเบิดหรือลุกไหม้เกิดขึ้นได้อีก 2 กรณี หนึ่งคือการชาร์จประจุเข้าไปมากเกินไป อีกหนึ่งคือการชาร์จประจุเข้าไปเร็วเกินไป ทั้ง 2 กรณีก่อให้เกิดสิ่งที่นักวิชาการเรียกว่า “เดนไดรต์” ขึ้น ส่งผลให้เกิดการลัดวงจรภายในตัวแบตฯ และทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีและความร้อนเป็นลูกโซ่แล้วลุกไหม้หรือระเบิดในที่สุด
เพื่อทำความเข้าใจกรณีนี้ นักวิชาการเปรียบเปรยการชาร์จประจุกับการเรียงไข่ไก่จากถาดไข่ถาดหนึ่งไปยังอีกถาด การชาร์จมากเกินไป ก็คือการหยิบไข่ไปใส่ในถาดที่เต็มอยู่ก่อนแล้ว ผลก็คือไข่ไก่ก็จะไปเรียงซ้อนอยู่บนไข่ไก่ที่เต็มอยู่แต่เดิม เมื่อมากขึ้นเรื่อยๆ ก็จะทำให้เกิดการลัดวงจร ซึ่งทางวิชาการเรียกว่าการเกิด “แพลทติ้ง” เพื่อป้องกันเหตุนี้ ผู้ผลิตจึงติดตั้งวงจรตัดไฟอัตโนมัติไว้เพื่อตัดการประจุไฟในทันทีที่เต็มแล้ว
ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อวงจรดังกล่าวไม่ทำงานหรือทำงานบกพร่อง ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้มีคำแนะนำว่า เราไม่ควรชาร์จแบตฯมือถือทิ้งไว้ทั้งคืนนั่นเอง
ส่วนการชาร์จเร็วเกินไป เปรียบได้กับการเรียงไข่จากถาดแรกไปยังถาดที่ 2 เร็วเกินไป แทนที่ไข่ไก่จะถูกเรียงลงหลุมในถาดอย่างเป็นระเบียบตามที่ควรจะเป็น ไข่ไก่ส่วนหนึ่งกลับถูกวางซ้อนบนไข่ไก่ที่อยู่ในหลุมอยู่ก่อนแล้ว เกิดการซ้อนหรือเดนไดรต์ในแนวตั้งสูงขึ้นเรื่อยๆ จนเกิดลัดวงจรขึ้นเช่นกัน
ที่น่าสนใจก็คือ ผู้ผลิตบางรายรวมทั้งซัมซุงมีชุดอุปกรณ์ “ชาร์จเร็ว” หรือ “ฟาสต์ชาร์จิ้ง” มาจำหน่าย แต่ไม่เคยปรากฏปัญหาการระเบิด เหตุผลก็คือ ระบบดังกล่าวมีการออกแบบเพื่อป้องกันกรณีนี้ไว้แล้วทั้งในตัวชาร์เจอร์และตัวแบตเตอรี่
แต่ผู้ใช้ต้องมั่นใจว่า ชาร์เจอร์กับแบตเตอรี่นั้นออกมาจากผู้ผลิตเดียวกัน ทำออกมาเพื่อใช้งานร่วมกันเท่านั้น ไม่สามารถทำงานร่วมกับแบตฯต่างชนิดต่างบริษัทได้นั่นเอง
