Содержание
Аккумулятор Galaxy Note 7 взрывается из-за агрессивного дизайна / Хабр
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 не 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.
Почему загорелся «Самсунг», что там взрывалось и какие модели
Обновлено 21 марта 2022: факты о том, почему старый флагманский телефон «Самсунг» горит и вызывает взрыв.
Официальной причиной, почему загорелся «Самсунг», были названы просчёты в инженерном проекте. Эти проблемы скрыты в фактической конструкции аккумулятора.
Скандал распространился на весь мир, когда один за другим воспылал факелом в руках, карманах, автомобилях и жилищах несчастных владельцев Galaxy Note 7. Этот смартфон заставил весь мир бояться гаджетов с литий-ионными аккумуляторами внутри. И не зря.
Что произошло с телефонами «Самсунг»?
Samsung остановила продажи Galaxy Note 7 утром 2 сентября 2016-го года. К этому моменту количество происшествий со взрывом смартфона превысило все мыслимые пределы.
Мы нашли статистику Федеральной авиационной администрации США. По их сведениям, с 1991-го года случилось более 300 инцидентов с воспламенением, задымлением, экстремальным нагревом или даже взрывом мобильного устройства. В списке есть и повербанки, и смартфоны, и электронные сигареты, и ноутбуки — любые гаджеты с литиевыми аккумуляторами.
Неужели так много случаев, чтобы воспринимать это всерьёз?
Да, действительно много. Только за весь 2021-й насчитано 54 случая воспламенения литий-ионных (и литий-полимерных, что одно и то же) элементов питания в аэропортах или на самолётах в США. В других странах собранную в одном месте статистику найти сложнее.
В России происшествий с аккумуляторами становится всё больше. Примеры есть повсюду:
- • в Кургане погиб ребёнок из-за взрыва телефона;
- • в Волгодонске загоревшийся аккумулятор робота-пылесоса чудом не убил двух детей;
- • в Санкт-Петербурге с ожогами попал в больницу 54-летний мужчина от взрыва смартфона прямо в его руках;
- • есть ещё масса случаев в регионах, о которых пишут локальные СМИ — какой-то централизованной информации по таким инцидентам МЧС не ведёт.
Ещё несколько примеров за 2021-й год. Инциденты произошли с литий-ионными аккумуляторами прямо в самолётах, что особенно опасно ввиду замкнутого пространства воздушных судов. Как выглядят такие гаджеты после взрыва, мы показывали в отдельной подборке.
С точки зрения экспертов и самого производителя мобильных гаджетов пожароопасный инцидент происходит при сильном износе батареи, её повреждении или заводском браке.
Причина взрыва телефона — короткое замыкание литий-ионной (или литий-полимерной) аккумуляторной ячейки, от которой он получает энергию.
Предлагаем разобраться, что значит «брак аккумулятора». Информацию возьмём из официальных отчётов «Самсунг» по расследованию взрывов модели Galaxy Note 7. Узнайте что же взрывалось на самом деле.
Эти модели взрывались и попадали в сводки новостей
Какие «Самсунги» взрывались — модели, список
Смартфоны южнокорейского производителя занимают львиную долю рынка мобильных устройств, этому бренду доверяют больше Apple, его новинки разбирают всё охотнее даже без учёта цены. Но несмотря на это, сегодня опасности взрыва подвержены все устройства компании.
- 1. Samsung Galaxy Note 7 (изъят из продажи, затем восстановлен изготовителем, сейчас снят с производства)
- 2. Samsung Galaxy S7 (случаи)
- 3. Samsung Galaxy S9 (случаи)
- 4. Samsung Galaxy Note 9 (случаи)
- 5. Samsung Galaxy S10 (случаи)
- 6. Samsung Tablet (случаи)
По ссылкам указаны инциденты, когда и какой телефон «Самсунг» взрывался и к чему это приводило. Список неполный.
Происшествия освещают локальные новостные издания. Их редко собирают в какую-то общую статистику. Да и за такие списки рекламодатели спасибо не скажут.
Если вам известны и другие случаи, то обязательно укажите их в комментарии. Только не забудьте подробности (на зарядке это произошло или после каких-то действий, например, замены аккумулятора или использовании китайского зарядного устройства).
Незначительное воздействие на аккумулятор извне и вот результат
Почему загораются телефоны «Самсунг»? Официально
Из теории следует, что литиевый элемент в телефоне взрывается от неправильного использования или из-за повреждений.
Но что случилось с «Самсунг» и почему взрывался Note 7, узнавала целая комиссия экспертов при участии самого производителя. И вот, что они выяснили.
- 1. Предварительное расследование показало, батареи одного из двух поставщиков неисправны.
- 2. Samsung передаёт производство батарей на заводы другого поставщика (сохраняя высокий спрос на Galaxy Note 7).
- 3. Проблемные устройства (выявлено более 50 000) заменили на новые с другим аккумулятором.
- 4. Samsung продолжает получать сообщения о взрывах, несмотря на дорогостоящие усилия.
- 5. О взрывах сообщали уже владельцы обновлённых смартфонов с заведомо исправными элементами питания.
- 6. Samsung официально объявила отзыв всех смартфонов Galaxy Note 7 во всём мире и ввела запрет на их продажу.
- 7. Руководители Samsung понятия не имели, что делать, и даже начали просить прощения у владельцев с поклонами на пресс-конференциях.
Рост происшествий привёл к тому, что уже никто не понимал, почему взрывался именно этот смартфон «Самсунг». Из продажи удалось изъять 97% из трёх миллионов выпущенных по всему миру устройств. Южнокорейский магнат создал комиссию для разбирательства.
Отчёт из официального расследования взрывов Samsung Galaxy Note 7:
- • 3 миллиона устройств оказались опасны для жизни людей;
- • 700 инженеров и исследователей Samsung участвовали в комиссии;
- • 200 000 смартфонов Note 7 были тщательно протестированы поочерёдно;
- • 30 000 аккумуляторов подверглись электрохимическому экспертному тестированию;
- • 4 месяца испытаний и анализа, проверок и согласований.
Комиссия ответила, почему горят телефоны «Самсунг» и вспыхивают искристым пламенем. Проблема кроется в неправильном техническом задании — то есть инженеры и разработчики «перемудрили» с дизайном и просчитались.
Давайте подробнее остановимся на том, что значит «перемудрили».
Две причины, почему загораются телефоны «Самсунг»
В обоих случаях происходило короткое замыкание на месте сварки.
1. Компания А производила батареи, которые имели «отклонение электрода, неправильное расположение наконечника отрицательного электрода в правом верхнем углу батареи».
2. Компания B создавала батареи, у которых было «аномальное место сварки (, что) приводит к внутреннему короткому замыканию».
Других причин, почему Galaxy Note 7 загорался нет. Пользователи и эксперты предполагали, что виной всему быстрая зарядка, либо новые функции вроде сканера радужной оболочки, герметичный корпус с водонепроницаемостью и даже предполагались проблему с разъёмом нового типа USB Type-C. Но ничего из указанного не является фактором взрывов телефонов Samsung.
Samsung приносит извинения
Кто в итоге оказался виноватым?
Samsung признаёт всю ответственность за происшествие. Они не только разработали дизайн и характеристики батарей, но и взяли на себя вину за то, что не обнаружили проблему на допроизводственной стадии и даже в предварительном расследовании.
Беды можно было бы избежать. Достаточно сразу провести экспертное тщательное тестирование после первых инцидентов. Это было сделано только уже после полного отзыва всех смартфонов и остановки продаж.
По результатам расследования в Samsung сформирован независимый экспертный совет по аккумуляторам в составе ученых из Беркли, Кембриджа и Стэнфорда.
Контроль качества аккумуляторов телефонов Samsung сейчас включает 8 пунктов тестирования готовых к выпуску продуктов:
- • износостойкость;
- • визуальный осмотр;
- • рентгенография;
- • тест зарядки/разрядки;
- • тест на общие летучие органические химические вещества;
- • тест на разрыв и повреждения;
- • тест интенсивной нагрузки;
- • проверка стойкости на перепады напряжения.
Как горит Samsung Galaxy Note 7?
В качестве заключения мы собрали анимацию из нескольких видеороликов, в которых собраны инциденты со смартфонами бренда. На них запечатлено, как загораются «Самсунг» и взрываются.
Ещё о безопасности
Расскажите о тех инцидентах со смартфонами Samsung, о которых вы знаете лично. Предлагаем собрать базу происшествий здесь. Оставьте информацию или вопрос в комментарии. Ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Теги: Samsung Безопасность Научно-популярное Исследование Тесты Проблема Li-Ion База знаний Смартфоны Телефоны
Samsung наконец-то раскрыла, почему Galaxy Note 7 продолжает взрываться
Согласно сообщению Wall Street Journal, Samsung неправильно диагностировала проблему при первом отзыве. Аккумуляторы обоих поставщиков Note 7 были подвержены схожим проблемам. В октябре Samsung расширила отзыв и полностью прекратила производство Note 7.
Молчание и домыслы
После октябрьского отзыва было обнародовано очень мало дополнительных подробностей. Вместо этого Samsung сосредоточилась на том, чтобы люди не использовали Note 7, даже прибегая к выпуску обновлений для всех телефонов Note 7, чтобы блокировать устройства.
Это была не единственная проблема, связанная с батареями в 2016 году, так как CPSC отозвала полмиллиона «ховербордов» из-за подобных неполадок. В этих проблемах со скутерами в основном обвиняли недорогие аккумуляторы, которые, вероятно, имели внутренние недостатки и примеси, вызывающие короткие замыкания, которые были выпущены в массовом порядке, чтобы удовлетворить спрос на горячее увлечение.
Но фиаско с Note 7 показывает, что любой литий-ионный аккумулятор, в том числе произведенный или поставленный известными компаниями, не застрахован. И теперь, когда наши устройства становятся все тоньше, мощнее и важнее для общения в течение всего дня, это может усугубить опасность.
«Все дело в размере, — говорит Джей Уитакр, исследователь в области материаловедения и инженерии в Университете Карнеги-Меллона. «Литий-ионные аккумуляторы имеют в два-десять раз большую плотность энергии, чем аккумуляторы других технологий, и получение большего времени использования без огромного телефона — это очень важно».
Для пользователей смартфонов такая плотность энергии помогает продлить срок службы батареи крошечных устройств; Аккумулятор Note 7 емкостью 3500 мАч рассчитан на целый день работы. Whitacre говорит, что эффективность литий-ионных аккумуляторов имеет свою цену. Это единственный основной химический состав аккумуляторов, в котором в качестве электролита используется легковоспламеняющееся вещество, поэтому, хотя он более эффективен, чем аккумуляторные технологии с электролитами на водной основе, такими как никель-кадмий и никель-металлогидрид, он также представляет большую опасность возгорания.
Но в каждом смартфоне есть литий-ионный аккумулятор, и Note 7 представил подстановочные знаки, которые вызвали спекуляции.
В Samsung заявили, что изучили любые потенциальные проблемы, связанные с системным программным обеспечением, производством и аппаратным обеспечением Note 7, в ходе многомесячного расследования. Они протестировали с включенной и выключенной функцией сканирования радужной оболочки телефона, загрузили сторонние приложения, чтобы увидеть, имеет ли это какой-либо эффект, и проверили, играет ли роль зарядка USB-C.
Это был первый телефон Samsung с портом USB-C для зарядки, и это был телефон с быстрой зарядкой, рассчитанный на 80-процентную зарядку аккумулятора большой емкости всего за 35 минут. Samsung также включила в комплект адаптер USB-C-to-MicroUSB, чтобы пользователи могли заряжать устройство с помощью старых кабелей.
Со всеми этими переменными и новыми технологиями, упакованными в телефон, казалось вероятным, что что-то могло пойти не так с функциями управления питанием телефона. Но все эти тесты подтвердились, по словам Samsung и независимых исследователей. Кроме того, эти компоненты практически одинаковы в любом телефоне.
«Это кажется маловероятным, поскольку компоненты, обращенные к батарее, в большинстве телефонов — это чипы, которые широко используются во многих телефонах», — говорит Уитакр. «Ячейка, предназначенная для быстрой зарядки, должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать большие токи без перегрева или внутренних коротких замыканий. Пока батарея предназначена для быстрой зарядки, она не должна представлять дополнительной опасности».
Какой бы ураган сбоев в управлении питанием ни случился, они не должны были привести к взрыву батареи. У безопасных литий-ионных аккумуляторов есть функции, которые уменьшают опасность в таких ситуациях, но защититься от коротких замыканий и внутренних повреждений аккумулятора сложнее.
«Хорошо спроектированная батарея с хорошими соображениями безопасности должна быть в состоянии безопасно выйти из строя в случае неисправности цепи управления», — говорит Уитакр. «Он может выдыхаться или вздуваться, но на самом деле не горит или не воспламеняется».
По словам Коха из Samsung, компания намерена не только сделать свои аккумуляторы более безопасными. В рамках своих новых процедур безопасности Samsung будет проверять аккумуляторы на безопасность на каждом этапе производственного процесса. Они также будут обучать сотрудников на всех уровнях цепочки поставок.
Что касается своих телефонов, то компания разрабатывает новый отсек, чтобы предоставить батареям больше места внутри телефона и защитить их от физических падений. Ко завершил мероприятие, заявив, что Samsung поделится своим опытом со всей отраслью, чтобы повысить общую безопасность литий-ионных аккумуляторов.
ОБНОВЛЕНИЕ 24 января 2017 г., 12:30 по восточному времени: эта история была обновлена, чтобы прояснить проблемы, обнаруженные в батареях Samsung SDI.
Samsung подтверждает неисправности батареи в качестве причины примечания 7 Пожары
Опубликовано
000Z»> 23 января 2017
Источник изображения, Reuters
. телефоны перегрелись
Расследование, проведенное Samsung в связи с фиаско Galaxy Note 7, показало, что перегрев и сгорание телефонов были вызваны неисправностями аккумуляторов.
Фирма уволила своего конкурента iPhone в октябре прошлого года после неудачного отзыва и перевыпуска.
Считается, что отзыв стоил 5,3 миллиарда долларов (4,3 миллиарда фунтов стерлингов) и нанес огромный ущерб репутации южнокорейской фирмы.
В понедельник Samsung заявил, что ни ПО, ни железо не виноваты, только аккумуляторы.
Внутренние и независимые расследования «пришли к выводу, что батареи были признаны причиной инцидентов с Note 7», говорится в заявлении южнокорейского технологического гиганта.
Так что же пошло не так?
Компания заявила, что ошибки как в конструкции, так и в производстве затронули батареи двух разных производителей.
Согласно выводам, проблемы были связаны с недостаточным количеством изоляционного материала внутри батарей и конструкцией, которая не давала достаточно места для безопасного размещения электродов батарей.
Источник изображения, Samsung
Подпись к изображению,
На некоторые батареи повлияла конструктивная ошибка …
Источник изображения, Samsung
Подпись к изображению,
, в то время как другие страдали от проблем с изоляцией
Samsung заявила, что «берет на себя ответственность за то, что мы не смогли в конечном итоге выявить и проверить проблемы, возникающие в процессе проектирования и производства батареи».
Гигант смартфонов не назвал поставщиков аккумуляторов во время своей презентации в понедельник, хотя в прошлом году они были названы их филиалом Samsung SDI и китайской компанией Amperex Technology.
Samsung заявила, что не планирует подавать в суд и что она взяла на себя ответственность требовать от поставщиков соблюдения определенных спецификаций.
«Samsung сделала то, что нужно было сделать на данный момент, но настоящее испытание должно произойти со временем», — сказал Би-би-си аналитик Брайан Ма из IDC.
«Если последовательные продукты будут стабильно поставляться без происшествий в течение следующего года или около того, они будут в лучшем положении, чтобы вернуть доверие потребителей.»
Источник изображения, AFP
Подпись к изображению,
В некоторых обзорах Note 7 описывался как лучший Android-телефон на сегодняшний день
Выпущенный в августе 2016 года Samsung Note 7 позиционировался как топовое устройство с большим экраном и позиционировался как конкурент Apple iPhone .
Но в сентябре Samsung пришлось отозвать около 2,5 млн телефонов после жалоб на перегрев и взрывающиеся аккумуляторы.
Фирма настаивала на том, что все замененные устройства безопасны. Однако за этим последовали сообщения о том, что эти телефоны также перегревались.
Уроки, которые нужно усвоить
Компания заявила, что не будет повторения пожаров в будущих устройствах, таких как грядущий S8.
«Мы с нетерпением ждем возможности двигаться вперед с новыми обязательствами по обеспечению безопасности. Уроки последних нескольких месяцев теперь глубоко отражены в наших процессах и нашей культуре.»
Фирма также заявила, что не будет представлять свой будущий телефон Galaxy S8 на Mobile World Congress в Барселоне, как ожидалось, предполагая, что запуск флагманской модели может состояться позже в этом году.
Глава отдела смартфонов компании Ко Донг-джин сказал, что в отличие от предыдущих смартфонов Galaxy S, этот телефон не будет представлен на мероприятии в Барселоне в феврале.
Samsung Note 7 – как развивались события
- 24 августа: В новостях появилось первое сообщение о «взрыве» Note 7, вскоре за ним последовали изображения других тлеющих Samsung.
- 2 сентября: Samsung объявляет о добровольном глобальном отзыве 2,5 миллионов телефонов Note 7 из-за неисправных аккумуляторов.