“激进的设计”很可能是三星 Note 7 爆炸的根本原因

直到现在,三星依然没有调查出 Note 7 手机爆炸的原因,也可能是,它还不想公布。最近,一家叫 Instrumental 的工程团队,在拆解了 Note 7,并进行老化测试后发现,是“激进的设计”本身,让这款挑战工艺极限的旗舰手机遇到了麻烦。

9 月份刚出现爆炸事故时,三星倒是很快宣称找到了问题所在——电池缺陷,而且是来自三星自家的子公司三星 SDI 生产的电池,它也以在中国发售的手机是由另一家电池生产商供应为由,拒绝为中国用户提供召回服务。

当时,三星并没有说明电池具体的缺陷是什么,不过,有电池专家推测,问题可能出现在三个方面:第一,电池正负极互相接触,也就是短路,原因可能是三星使用的让正负极分离的隔离板质量问题;第二,电压过高,高电压可以为电池提供更大的能量,但也更容易因电解质发生额外化学反应而发热起火,三星电池的的稳压器可能存在问题;第三,快充技术缺陷,电池充电过快而发热起火。

这其实都是电池工程师会经常遇到的困难。这些推测也把问题归咎于三星的品控,为了让手机尽快上市销售而牺牲了对电池品质的要求。

但是,接连发生的更换后的 Note 7 再次爆炸的事件,让公众,包括三星都懵了。三星最终宣布彻底停售 Note 7,甚至关闭工厂的举动,也说明问题可能不只是电池缺陷这么简单。

Instrumental 是一个专业的工程团队,帮助硬件厂商发现及解决由工艺、部件质量、加工和设计引起的问题。通过拆解 Note 7,他们发现,即使在正常使用时,它的电池也会收到挤压,挤压会损害电池中的分割层,这会引发严重的问题。

他们把电池比作一个压扁的“瑞士卷”,正极和负极被吸满电解液的分隔层隔开,分割层可以让电子在正负极之间流动,从而实现充电、放电。如果分隔层被破坏,正负极直接接触,就是我们俗称的“短路”,它会在瞬间产生巨大的能量,使电子设备出现发热、起火,甚至爆炸事故。

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为什么在正常使用时,三星 Note 7 的电池也被受到挤压?原因就是它挑战极限的设计。

锂电池在使用过程中,因为锂离子移位会发生膨胀,所以正常情况下,电池周围都会留有一定的空间。 Instrumental 介绍,正常为 10%。

Note 7 的电池厚度为 5.2 毫米,按照这个原则,它周围应该有 0.5 毫米左右的空间,但是根据 Instrumental 测量,Note 7 电池仓的深度也是 5.2 毫米。除了数字,Instrumental 还对 Note 7 进行了单位为 2 个月的老化测试,此时,电池已经把电池仓完全占满,也就是说,用户在正常使用手机时,电池就会受到挤压。

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实验时旁边还摆着灭火器……

三星之前曾透露,为了让电池更纤薄,电池隔离层一开始就做得很薄,机械挤压损害隔离层,可能是 Note 7 发生爆炸的根本原因,尤其是一些用户的手机是在屁股口袋里爆炸的。

所以,三星的工程师都很蠢吗?

Instrumental 倒是用一大段文字讨论了工艺制造上“突破极限”时遇到的挑战。在 Note 7 中,为了保证电池安全,同时在最小的体积内获得最大的电池容量,三星的工程师甚至在电池仓上使用了 CNC 加工技术,它的精度极高,但价格也非常昂贵。

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从这张图里可以看出,Note 7 的电池仓和电池之间的空间做到了非常小,电池仓周围是精度极高的铝合金“围墙”,保护着电池不被其他电路板碰到。三星其实可谓不惜血本。

如果三星按照标准的参数设计电池仓,很可能就不会发生这样的事故,但是,Note 7 的电池续航可能会受到一定影响。不过,最终的结果表明,把电池仓和电池之间的空间压缩到极致的做法,是一个非常不明智的做法。

“创新就意味着突破极限”,Instrumental 说到,在使用一种新的设计时,工程师一定会想尽办法对它进行测试。但三星这种突破常规,但并不安全的“创新”居然走向了市场,唯一的解释可能就是三星没有对最终版本的设计进行严苛的测试。

对了,据说三星创始人李秉喆的格言是,“要做就做第一,不然就退出!”一定要超越苹果,是三星电子的领导人不断灌输给员工的理念;同时,三星集团内部有严格的等级制度,没有人敢反对自己的领导。

是不是三星的这种企业管理文化,最终导致了罔顾消费者安全的产品上市,是另一个值得讨论的问题。

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