三星note7爆炸原因猜测
尽管三星投入了数百名员工调查note7起火爆炸事件,但仍找不到真正原因。是电池本身的缺陷?还是电池周边条件恶劣?亦或是其他因素?让我们试着分析一下。
note7设计
相比三星其他手机,note7更紧致,密封性更高。内置一块3500mAH不可拆卸的电池。请注意紧致和密封这两个关键词,紧致的设计有可能造成电池紧贴发热元件;密封结构散热差,内部热量很难散掉,有可能产生蓄热效应。
三星note7爆炸原因猜测
起火爆炸时的使用场景
使用中
美国明尼苏达州,13 岁的女孩 Abby Zuis 在使用note7时,突然感到了奇怪灼热感,之后燃烧。
关机后
一名美国用户乘飞机时将note关机,然后放入口袋中,但之后他听到一声响,接着一股浓烟从口袋中冒了出来,用户立马将手机拿出来并且扔在地上。据格林回忆,这部手机一直使用无线充电,手机起火时,电池电量约为80%。
充电时
中国一名用户称他使用的新Note7就在充电时起火并冒烟。后经检测,手机“因烧损严重,无法推定起火原因”,”在外观上“未发现外部加热引起热损毁的痕迹”,样品的热损毁由电池自燃所致,电池由右下角的位置开始燃烧。又通过X射线成像及计算机断层扫描对电池进行内部结构分析,“发现电池右下角缺失明显,边际模糊。电池内部存在铝熔化的痕迹。”
可以看到,note7起火爆炸没有与特定的使用场景关联,可以排除用户违规使用的因素。
专家解释,引发电池起火或者爆炸的因素可以归结为内部因素和外部因素两种。
所谓内部因素是指在电池设计制造过程中引入的金属杂质、极片毛刺等刺穿隔膜导致内部电极短路等,从而引发电池内部存储的能量迅速释放,产生高温,而高温又引起电池内部材料发生急剧甚至是瞬间的氧化还原反应,也就是起火或者爆炸。
而所谓的外部因素是指由于外界应力,比如过充、短路、挤压、针刺、高温等引发的内部材料的急剧反应导致起火或者爆炸。例如,手机电池一般都设计有保护电路以防止过充、短路,但是在保护电路发生失效的情况下长时间充电就会造成过充,从而引发安全事故。
被推翻的猜测
在三星Note7出现起火爆炸事件之初,三星曾首次站出来解释了事故发生的原因。三星表示是事故主要是因为“来自三星SDI的电池存在缺陷。”
当时也确实有相同的声音曾给予过支持,论据是“在显微镜观察下发现,三星电池的隔离板离电池块的边缘太近,在压力之下电池会压缩,结果造成正负极短路”。
然而此后不久,在 Note 7换新机也出现同样的起火爆炸,Note7换新机的的电池已经由最初的三星SDI电池转为中国的ATL电池,所以“电池隐患”的说法站不住脚。
自此,用户不合理使用和电池质量问题基本上可以排除了。
那么剩下的原因只能是手机结构设计不合理。从目前搜集的信息来看,我们可以试着猜测一下:
1.快充设计可能导致手机过热。
2.对称弯曲玻璃完全覆盖手机的前部和后部面板,可能会给内部电池(软包电池)带来过多的压力。
3.由于空间有限,手机封装时可能压迫电池,给设置在电池边缘处的电池隔离片造成额外的压力,有可能在某种情况下造成电池过热。
4.还是由于空间有限,note7又添加了许多新功能,这样,内部结构必然变化,某些发热元件紧贴电池导,致局部发热严重。从中国用户的手机电池右下角起燃,可以作为此类猜测的分析线索。
5.还是由于手机设计紧致,加上手机防水设计,必然造成散热不好,一些小的热量长时间无法散出,造成蓄热效应,导致局部过热无法及时冷却。
6.软件上,有些应用在手机待机时启动,导致某些贴近电池的元件发热,由于手机机构设计不合理,产生蓄热效应,导致起火爆炸。这就有可能是待机时起火的原因。
后续开发参考
1.为电池空间确定红线,电池需要一个宽松的环境。
2.回归可拆卸硬包电池设计,给电池一个相对独立的舱位,在手机的使用周期内加快电池的更换频率。
3.净化电池周边环境,将发热元件远离电池。
4.改进结构,提高手机散热性能。
5.开发手机电池温度预警系统,在手机电池过热时,发出声光报警。
6.手机舱位可做成与主体分离,一旦出现过热,可自动利用机械结构强行脱离手机。
手机设计建议
1.在锂电池技术还没有完全突破前,不要一味追求长时间续航,将电池容量做得过大,也不可一味加快充电时间。
2.手机设计不要一味追求轻薄。有些设计花费上千万,仅仅将手机做薄了2mm,但是一个手机壳,就又将厚度打回原形了。所以轻薄不一定是消费者最看中的需求。