Note 7 -puhelinten räjähdysten syynä 0,5 mm suunnitteluvirhe?

Samsung on luvannut kertoa syyt Note 7 -puhelinten räjähdyksiin, kunhan perusteelliset tutkimukset asiasta saadaan valmiiksi. Teollisuuden mittastyökaluja kehittävä Instrumental uskoo kuitenkin jo löytäneensä syyn katastrofiin omissa tutkimuksissaan.

Samsung syytti aluksi räjähtelystä Samsung SDI -akkutehdasta. Silti korvikeakuilla varustetut uudet puhelimetkin räjähtelivät, joten perussyyn täytyi löytyä itse puhelimesta. Instrumentalin asiantuntijat hankkivat käsiinsä Samsungille palauttamattoman Note 7 -puhelimen ja ryhtyivät töihin.

Puhelimen litium-polymeeriakku koostuu useasta eri kerroksesta. Positiivinen kerros on valmistettu litiumkobolttioksidista, negatiivinen puolestaan grafiitista, ja kerrosten välissä on kaksi ohutta polymeerikerrosta, jotka päästävät ionit lävitseen mutta eivät päästä negatiivista ja positiivista kerrosta koskettamaan toisiaan fyysisesti. Mikäli polymeerikerros pettää ja negatiivinen ja positiivinen kerros osuvat suoraan toisiinsa, seuraa akun nopea kuumeneminen ja usein lopulta räjähdys.

Litium-polymeeritekniikalla valmistetut akut turpoavat aina hieman, kun niitä ladataan ja puretaan. Akkuja varten onkin tapana jättää hieman tyhjää tilaa laajenemista varten, yleensä noin 10 prosenttia.

Samsungin puhelimessa 5,2 mm paksu akku oli asennettu tasan 5,2 mm korkeaan tilaan. Akkua varten varattu tila oli myös tehty alumiiniin CNC-koneistamalla, ilmeisesti suojaamaan kriittisiin mittoihin valmistettua akkua piirilevyn ja muiden komponenttien mahdollisesti haitalliselta kosketukselta. Tilaa akulle olisi kuitenkin pitänyt alan käytäntöjen mukaan olla vielä noin 0,5 mm enemmän.

Instrumentalin asiantuntijat epäilevätkin, että tämän varan puuttuminen kiihdytti reaktioita, joissa akku oli jo kärsinyt esimerkiksi taittuessaan takataskussa. Aikaa myöten akkujen turpoaminen olisi kuitenkin saanut ne räjähtämään, vaikka puhelinta olisi pidetty kuin kukkaa kämmenellä.

Syyksi ratkaisulle Instrumental epäilee ahneutta akkukeston kanssa. Mikäli samaan tilaan olisi asennettu hieman pienempi akku, olisi Note 7 -puhelimen akkukesto ollut heikompi kuin edellisen Note 5 -mallin.