Аккумулятор Galaxy Note 7 взрывается из-за агрессивного дизайна
Красивый и опасный смартфон от Samsung
Корпорация Samsung много сил и средств вложила как в разработку новейшего флагмана компании, Samsung Galaxy Note 7, так и в продвижение этого продукта. К сожалению для компании, после выхода телефона на рынок все пошло так, как планировалось. В конце августа в социальных сетях появилось сразу несколько сообщений о взрыве или возгорании аккумуляторов телефона. Компания признала проблему, сообщив, что она обусловлена некоторыми недочетами в процессе производства аккумуляторов. Всем владельцам Galaxy Note 7 предложили заменить их телефоны, укрепив защиту аккумулятора. Но это не решило проблему с возгоранием — взрываться стали уже и модифицированные смартфоны.
Случившееся — кошмарный сон для любой технологической компании. Чтобы такого не повторилось, Samsung продолжает анализировать случившееся. Занимаются изучением ситуации и сторонние эксперты. До ноября было высказано сразу несколько предположений о том, что может быть причиной возгорания. В частности, инженеры компании предположили, что слои аккумуляторной батареи слишком сильно сжимали в процессе производства. Еще одно предположение — некачественная изоляция или дефект в ходе производства ячеек аккумуляторных батарей. Но, похоже, проблемы здесь не только с аккумулятором, но и с дизайном корпуса и компонентов телефона.
Компания пока что по этому поводу ничего не говорит, но в том, что проблема кроется не столько в аккумуляторах, сколько в конструкции корпуса телефона и особенностях размещения элементов, уверены большинство экспертов. Для подтверждения этой точки зрения сотрудники компании instrumental.ai приобрели упомянутый телефон и решили его разобрать. Для обеспечения собственной безопасности (и для привлечения внимания к фото) рядом с рабочим местом был поставлен огнетушитель.
Забегая наперед, стоит сказать, что проблему, насколько можно судить, выявили. Из-за конструкционных просчетов батарея иногда сдавливается в ходе нормальной эксплуатации телефона.
Почему это имеет значение? Дело в том, что аккумулятор Note 7 — это Li-Ion батарея уплощенной формы, которая состоит из положительно заряженного слоя, сделанного из кобальто-никелевого оксида и отрицательно заряженного слоя из графита. Разделяет оба слоя полимерный материал, пропитанный электролитом. Как и в любом другом аккумуляторе слой полимера позволяет свободно перемещаться ионам, в процессе чего и генерируется ток. Но если положительно и отрицательно заряженный слой соприкасаются, идет значительный нагрев электролита, выделяется еще больше энергии, аккумулятор нагревается и происходит взрыв с возгоранием. Если надавить на батарею, которая используется в Galaxy Note 7, то иногда может возникнуть описанная ситуация. Причем слишком сильно давить не нужно.
Для того, чтобы сделать телефон тонким, полимер был сделан тонким, похоже, слишком тонким. В результате батарея может начать греться даже в том случае, если пользователь положил телефон в боковой карман штанов и сел, не говоря уже о давлении, которое возникает, если пользователь кладет телефон в задний карман и садится прямо на устройство. В ряде случаев этого хватает для нагрева и возгорания аккумулятора. В некоторых случаях аккумулятор немного расширяется в процессе эксплуатации. Но места в корпусе нет, и увеличившийся аккумулятор постоянно испытывает давление элементов корпуса.
Здесь возникает интересная проблема — производители, похоже, вплотную подошли к границе, когда уже сложно найти золотую середину между требованиями безопасности и маркетингом. В угоду пользователям, которым нравится все «самое тонкое, самое производительное, самое…» технологам приходится идти на уступки. Для того, чтобы обеспечить сохранность аккумулятора, инженеры компании создали специальный прочный «карман» внутри корпуса. Этот карман, по замыслу разработчиков, должен сохранить аккумулятор в неприкосновенности в случае воздействия на телефон таких факторов, как давление или деформация. Но из-за того, что корпус был создан слишком уж тонким, этот конструкционный элемент помогает не во всех случаях.
Вполне может быть, что в процессе разработки нового телефона компания решила обновить и техпроцесс производства батарей. Прототипы телефона испытывались с аккумуляторами предыдущего вида, а новые батареи компания просто не успела испытать по полной программе (для этого требуется около года и тысячи аккумуляторов). Это — один из вариантов развития событий, которые и привели к текущему плачевному результату.
Напомню, что второго сентября компания заявила об отзыве всех поступивших на реализацию Galaxy Note 7. После того, как аппарат из «безопасной» партии взорвался прямо на борту самолета, компании пришлось полностью остановить производство и отозвать все свои аппараты.
Результаты высокоскоростной компьютерной томографии ячейки литий-ионного аккумулятора за 15 секунд до аварии (вверху) и за 1 секунду до аварии (внизу). Источник: научная статья «In-operando high-speed tomography of lithium-ion batteries during thermal runaway», Nature Communications 6, Article number: 6924 (2015), doi:10.1038/ncomms7924 (в открытом доступе)
Вероятно, проблему может решить использование батареи меньшей емкости. Но компания изначально не желала снижать емкость батареи в угоду маркетингу. Дело в том, что в этом случае объем аккумулятора был бы меньше, чем у Galaxy Note 5 и у iPhone 7 Plus.
Корпорация рискнула и проиграла. Результаты получились ужасными. По словам экспертов, решение ситуации обойдется для Samsung в сумму около $5 млрд долларов. Сюда не входят репутационные потери, которые впоследствии тоже могут привести к значительным финансовым убыткам. Ведь о случившемся узнали миллионы человек, которые теперь будут с осторожностью относиться к продукции южнокорейской компании. Вполне может быть, что Samsung еще вернет эти устройства на рынок, но уже после того, как все проблемы с аккумуляторами будут решены.
