Note7電池為何會爆？或因為競爭設(shè)計太激進！

自今年9月三星Galaxy Note 7手機電池首次發(fā)生爆炸事故以來，各方對于爆炸的原因有過多種說辭和猜測。第三方機構(gòu)Instrumental于12月2日發(fā)布的調(diào)查報告又給出了另一種解釋：Note 7的爆炸原因是三星的設(shè)計本身“過于激進”，加上測試和設(shè)計校驗環(huán)節(jié)不到位。

關(guān)于爆炸原因，三星剛開始將之歸咎于其子公司SDI生產(chǎn)的手機鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，并承諾為用戶更換手機，但數(shù)周后，更換了電池的新手機又有電池燃爆事故發(fā)生，最終三星只能將所有Note 7手機召回，并關(guān)停該產(chǎn)品的整條生產(chǎn)線。

為了找出爆炸原因，Instrumental的兩名硬件工程師拆解了一部Note 7手機，來一探究竟。

硬件工程師拆解Note 7手機的工作臺邊上放著滅火器。圖片來源：Instrumental

當(dāng)手機電池充電和放電時，化學(xué)反應(yīng)會引起鋰的游離，電池進行機械膨脹。因此，在制造電池時，需要為這種膨脹留出一部分空間，通常這個距離為電池厚度的10%。

　　讓拆裝者驚訝的是，三星Note 7幾乎沒有留這段空間，電池和粘合劑加起來約5.2毫米厚，被裝在一個5.2毫米的殼里，沒有留下應(yīng)有的0.5毫米空隙。在Instrumental的兩位硬件工程師看來，打破這種基本規(guī)則的做法應(yīng)該是設(shè)計者有意為之。

　　Note 7手機在設(shè)計時，沒有為電池留下足夠的膨脹空間。圖片來源：Instrumental

上述工程師認為，這樣的設(shè)計造成的后果就是，電池即使在正常運作情況下也可能受到擠壓。Note 7鋰電池的組成結(jié)構(gòu)包括：由鋰鈷氧化物制成的正極層、由石墨制成的負極層以及兩個由高分子聚合物制成的、浸滿電解質(zhì)的分離層。兩個分離層讓離子和電能得以在正負兩級間流動，而不讓兩級相觸。如果正負兩級相觸，能量流就會直接進入電解液，對其加熱，從而導(dǎo)致更多的能量流動、產(chǎn)生更多熱量，在一些情況下導(dǎo)致爆炸。擠壓這些電池會給原本保護電池安全的高分子聚合物隔離層施加額外壓力。

三星方面尚未對上述分析公開置評。

三星方面此前曾解釋，由于制造指標(biāo)過于激進，這兩個隔離層本身就偏薄。再加上電池的正常機械膨脹，或者使用中對手機背殼的擠壓，這種壓力就足以將隔離層積壓到一定程度，導(dǎo)致正極層和負極層碰觸，最終過熱爆炸。

Instrumental團隊由一些獨立的軟件、硬件工程師組成。他們自稱“已經(jīng)設(shè)計并運送出千百萬件產(chǎn)品，也在為全世界最受尊敬的一些企業(yè)從零開始編寫軟件”。該團隊表示，其技術(shù)已經(jīng)幫助分析測評了全球頂級制造廠商裝配線上的數(shù)千萬臺設(shè)備。《福布斯》雜志將該團隊稱為“受尊敬的獨立硬件工程師團隊”。

按這兩名工程師的說法，設(shè)計者在設(shè)計電池時，顯然是意識到這種安全風(fēng)險的，但為了獲得盡可能大的電池容量，他們還是將電池的邊緣空間填滿。設(shè)計者對風(fēng)險的應(yīng)對措施是，把電池放進計算機數(shù)控加工的保護罩內(nèi)，這一操作相比普通工藝更為昂貴，可見三星是想借此舉保護電池不受手機內(nèi)部組建的擠壓。設(shè)計者試著平衡這種超激進設(shè)計的風(fēng)險，想從內(nèi)部來保護電池的嘗試顯然沒有成功。

有分析認為，為了創(chuàng)新，工程師往往想要突破極限，設(shè)計出自己能想到的最好設(shè)計，然后再通過測試來驗證設(shè)計的可行性。然而，電池的測試需要經(jīng)過相當(dāng)長的時間，有些測試可以長達一年，而且測試的電池數(shù)量可以達到數(shù)千之多?？赡苋堑膭?chuàng)新電池制造流程隨著時間推移而有所改動，最新版本的電池或許也沒有經(jīng)過像之前版本那樣嚴(yán)格的測試。

如果只是要解決安全性的問題，那只要按標(biāo)準(zhǔn)的制造參數(shù)來做出更小的電池就能有效避免爆炸。但是，把電池做更小就意味著縮短電池的續(xù)航能力，手機電容就會比之前的Note 5小，更糟糕的是，也會比三星Note 7的最大競爭對手iPhone 7更小。

有分析稱，這種競爭心理可能是三星決定鋌而走險的根本原因。