國外工程師團隊拆解Note 7分析爆炸原因：電池設(shè)計過于激進

　　知名獨立硬件工程師團隊“Instrumental”最近對Note 7進行了拆解分析，他們得出的結(jié)論是，Note 7電池設(shè)計過于激進，導(dǎo)致鋰聚合物電池在正常膨脹后沒有空間伸展，受到擠壓，引起爆炸。

　　以下是拆解報告全文：

　　今年9月，不斷有網(wǎng)友在社交網(wǎng)站上曬出三星Galaxy Note 7手機爆炸之后的“尸體”。起初，三星認(rèn)定，是三星子公司SDI生產(chǎn)的鋰聚合物電池出現(xiàn)了問題，并開始召回采用SDI電池的Note 7手機。然而，幾個星期之后，用戶拿到手的新機同樣起火爆炸，三星不得不決定在全球全面召回Note 7手機，并停產(chǎn)這款手機。

　　發(fā)生這樣的事情是每個電池工程師的噩夢。至于爆炸原因，三星公司內(nèi)部說法不一，有人說是因為電池生產(chǎn)太趕工，有人說是加工過程中電池層與層之間壓縮太多，還有人認(rèn)為是絕緣帶定位不良。這些推測都是跟電池有關(guān)，最終原因是，三星為了在最小的空間內(nèi)實現(xiàn)最大的電池容量，在制造參數(shù)上急于求進。但是，如果真的只是電池問題，更換電池就能解決問題，那為什么要停產(chǎn)Note 7，把好幾個季度的利潤拱手相讓給競爭對手呢?我們認(rèn)為，這其中有更多的原因——那就是手機本身的設(shè)計有問題。

　　拆解

　　我們收了一部Galaxy Note 7，對其進行拆解。為了以防萬一，我們還買了一個滅火器放在身邊。我們的發(fā)現(xiàn)出人意外：Note 7的設(shè)計導(dǎo)致正常操作手機的時候電池也會受到擠壓。(注：鋰聚合物電池在充電和放電過程中，鋰離子會移位，電池會膨脹。任何電池工程師都會告訴你，電池周圍應(yīng)該留有一定的空間，根據(jù)經(jīng)驗，大概是10%。電池使用一段時間后會膨脹變大，占用這些空間。)我們拆解的手機只用了兩個月，電池就已經(jīng)把電池倉全占滿了：電池的厚度為5.2毫米，電池倉深度也是5.2毫米。

　　這個問題為什么這么重要?Note 7的鋰聚合物電池就像一個被壓扁的瑞士卷，由鋰鈷氧化物制成的正極層、石墨制成的負(fù)極層以及聚合物制成的吸滿電解液的分隔層組成。分隔層讓離子(和電量)在正極層和負(fù)極層之間流動，并同時將這這兩層隔開。一旦正極層跟負(fù)極層接觸，能量就會直接流入電解液，使之發(fā)熱，這又會引起更多的能量流動以及更嚴(yán)重的發(fā)熱，最后結(jié)果就是電池發(fā)生爆炸。三星表示，由于激進的制造參數(shù)，這些隔離層一開始就可能做得很薄。因此，本身就很薄的聚合物層受到電池正常機械膨脹的擠壓，正極層和負(fù)極層就有可能會接觸，引發(fā)電池爆炸。壓迫電池后蓋也會引起類似的擠壓效果，這就是Note 7經(jīng)常在用戶屁股口袋爆炸的原因。

　　有趣的是，有證據(jù)表明，三星設(shè)計師是絞盡了腦汁在安全性和突破極限之間取得平衡。為了獲得最大的電池容量，他們讓電池占滿了電池倉。同時，為了保護電池不被其他內(nèi)部零部件戳穿，電池倉外圍都是數(shù)控加工的——三星是下了血本。

　　從這張圖可以看出，電池上下左右留出的空間很小，電池倉周圍用鋁合金墻擋著，以防止PCB的粗糙邊緣碰到電池。

　　突破極限

　　在拆解過程中，我們的一名成員很納悶，“三星工程師很聰明，但他們?yōu)槭裁匆@樣設(shè)計?”答案就是：創(chuàng)新意味著突破極限。對于新創(chuàng)的設(shè)計，設(shè)計師會用能想到的最好辦法對其進行測試，證明這樣的設(shè)計沒有問題。眾所周知，電池測試需要耗費很長的時間(某些測試需要一年的時間!)你需要測試數(shù)千個電池樣品，才能獲得有效結(jié)果。事實有可能是這樣的：三星的電池制造工藝在整個研發(fā)過程中不斷變化，以致于最新的版本沒有像起初的版本那樣經(jīng)過嚴(yán)格的測試。

　　如果Note 7沒有召回，我們相信，這些手機幾年后也會被電池的機械膨脹撐爆。減小電池容量，并采用標(biāo)準(zhǔn)制造參數(shù)生產(chǎn)，可以解決Note 7爆炸的問題。然而，減小電池容量會縮短手機待機時間，恐怕會導(dǎo)致Note 7競爭不過iPhone 7 Plus。

　　新產(chǎn)品的設(shè)計和檢驗對所有廠商來說都非常具有挑戰(zhàn)性。在本例中，三星有意采取了一種危險的做法，事實也已經(jīng)證明，這種做法失敗了。三星出售了一款危險產(chǎn)品，導(dǎo)致品牌聲譽遭受嚴(yán)重?fù)p失。