知名工程师团队Note7拆解报告：Note7爆炸原因是激进的设计



　　12月6日消息，三星新旗舰手机Note 7起火爆炸时间已经过去几个月了，而其爆炸原因直至今日，才被呈现在大众面前。日前，知名独立硬件工程师团队“Instrumental”最近对Note7进行了拆解分析，他们得出的结论是，Note7电池设计过于激进，导致锂聚合物电池在正常膨胀后没有空间伸展，受到挤压，引起爆炸。
　　
　　以下是拆解报告全文：
　　
　　今年9月，不断有网友在社交网站上晒出三星GalaxyNote7手机爆炸之后的“尸体”。起初，三星认定，是三星子公司SDI生产的锂聚合物电池出现了问题，并开始召回采用SDI电池的Note7手机。然而，几个星期之后，用户拿到手的新机同样起火爆炸，三星不得不决定在全球全面召回Note7手机，并停产这款手机。
　　
　　发生这样的事情是每个电池工程师的噩梦。至于爆炸原因，三星公司内部说法不一，有人说是因为电池生产太赶工，有人说是加工过程中电池层与层之间压缩太多，还有人认为是绝缘带定位不良。这些推测都是跟电池有关，最终原因是，三星为了在最小的空间内实现最大的电池容量，在制造参数上急于求进。但是，如果真的只是电池问题，更换电池就能解决问题，那为什么要停产Note7，把好几个季度的利润拱手相让给竞争对手呢？我们认为，这其中有更多的原因——那就是手机本身的设计有问题。
　　
　　拆解
　　
　　我们收了一部GalaxyNote7，对其进行拆解。为了以防万一，我们还买了一个灭火器放在身边。我们的发现出人意外：Note7的设计导致正常操作手机的时候电池也会受到挤压。（注：锂聚合物电池在充电和放电过程中，锂离子会移位，电池会膨胀。任何电池工程师都会告诉你，电池周围应该留有一定的空间，根据经验，大概是10%。电池使用一段时间后会膨胀变大，占用这些空间。）我们拆解的手机只用了两个月，电池就已经把电池仓全占满了：电池的厚度为5.2毫米，电池仓深度也是5.2毫米。

　　这个问题为什么这么重要？Note7的锂聚合物电池就像一个被压扁的瑞士卷，由锂钴氧化物制成的正极层、石墨制成的负极层以及聚合物制成的吸满电解液的分隔层组成。分隔层让离子（和电量）在正极层和负极层之间流动，并同时将这这两层隔开。一旦正极层跟负极层接触，能量就会直接流入电解液，使之发热，这又会引起更多的能量流动以及更严重的发热，最后结果就是电池发生爆炸。三星表示，由于激进的制造参数，这些隔离层一开始就可能做得很薄。因此，本身就很薄的聚合物层受到电池正常机械膨胀的挤压，正极层和负极层就有可能会接触，引发电池爆炸。压迫电池后盖也会引起类似的挤压效果，这就是Note7经常在用户屁股口袋爆炸的原因。
　　
　　有趣的是，有证据表明，三星设计师是绞尽了脑汁在安全性和突破极限之间取得平衡。为了获得最大的电池容量，他们让电池占满了电池仓。同时，为了保护电池不被其他内部零部件戳穿，电池仓外围都是数控加工的——三星是下了血本。
　　
　　从这张图可以看出，电池上下左右留出的空间很小，电池仓周围用铝合金墙挡着，以防止PCB的粗糙边缘碰到电池。
　　
　　突破极限
　　
　　在拆解过程中，我们的一名成员很纳闷，“三星工程师很聪明，但他们为什么要这样设计？”答案就是：创新意味着突破极限。对于新创的设计，设计师会用能想到的最好办法对其进行测试，证明这样的设计没有问题。众所周知，电池测试需要耗费很长的时间（某些测试需要一年的时间！）你需要测试数千个电池样品，才能获得有效结果。事实有可能是这样的：三星的电池制造工艺在整个研发过程中不断变化，以致于最新的版本没有像起初的版本那样经过严格的测试。
　　
　　如果Note7没有召回，我们相信，这些手机几年后也会被电池的机械膨胀撑爆。减小电池容量，并采用标准制造参数生产，可以解决Note7爆炸的问题。然而，减小电池容量会缩短手机待机时间，恐怕会导致Note7竞争不过iPhone7Plus。
　　
　　新产品的设计和检验对所有厂商来说都非常具有挑战性。在本例中，三星有意采取了一种危险的做法，事实也已经证明，这种做法失败了。三星出售了一款危险产品，导致品牌声誉遭受严重损失。