La transferencia de energía en una batería de iones de litio genera calor. Los componentes del teléfono generan calor.
La carga con el GPS generará la mayor parte del calor, ya que el GPS, la radio celular y la batería están siendo utilizados, mientras se carga. Cualquier cosa que haga mientras se carga hará que el teléfono se caliente más que si funcionara sólo con la batería.
Además, el calor mientras está en la batería vendrá de unas cuantas fuentes. En primer lugar, cuanta más energía esté utilizando (GPS, aplicaciones que requieran un uso intensivo de la CPU, grandes descargas, modo hotspot, alto brillo de la pantalla, etc.), más calor se liberará de la batería. También los propios componentes, como la radio celular y la cpu/gpu generarán calor. Si se combinan todos estos factores en diferentes combinaciones, el dispositivo puede calentarse.
Además, se sabe que hay un fallo en la radio que puede hacer que se caliente también. Si el teléfono pierde el servicio, va a la máxima potencia para recuperar la señal. A veces el teléfono no baja a la potencia normal después de recuperar la señal, lo que hace que la radio funcione a máxima potencia, generando calor y haciendo un gran uso de la batería, lo que también provoca más calor. Esto se evidenciará por una disminución lineal de la batería y un alto calor después de una pérdida de servicio. Un simple reinicio solucionará esto, aunque puede volver a ocurrir.
Y si te preocupa que el teléfono se sobrecaliente, no lo hará. Si la CPU se calienta demasiado, simplemente se ralentizará hasta que se enfríe. Si la batería se calienta demasiado, se apagará por completo. Puedes volver a encenderla cuando se enfríe. (Si se calienta demasiado mientras se está cargando, lo primero que hará será reducir la corriente de carga o apagarla completamente, antes de apagarse).