Galaxy Note 7, al design la colpa delle esplosioni

Instrumental, una società specializzata in strumenti e servizi di ingegneria, ha condotto dei propri test per cercare di scoprire la causa dell’esplosione del Galaxy Note7, mentre Samsung continua ancora le sue indagini ufficiali dopo aver appurato che la colpa non è (o solo) della batteria.

L’azienda suggerisce che Samsung è stata troppo "aggressiva" nel progettare gli elementi interni del suo smartphone, lasciando poco spazio disponibile alla batteria che, come sottolinea Instrumental, si gonfia anche con un utilizzo ‘normale’.

Nel mese di settembre, poco dopo l’inizio delle vendite negli Stati Uniti e Core del Sud del Galaxy Note7, sono giunti i primi rapporti di unità del phablet che esplodevano, con il produttore che ha dato in un primo momento la colpa al processo di produzione delle batterie ai polimeri di litio fabbricate da Samsung SDI. Tuttavia, aver richiamato tutti gli smartphone spediti per controllare ed eventualmente sostituire la batteria non è bastato, i Galaxy Note7 hanno continuato ad esplodere. Alcune settimane più tardi, Samsung ha preso la decisione coraggiosa di richiamare tutte le unità spedite e di annullare l’intera produzione del prodotto.

"Questo è l’incubo di ogni ingegnere di batterie" scrive Anna Shedletsky nel blog di Instrumental. "Diverse fonti a Samsung hanno riferito diverse ipotesi per cui le batterie andavano in cortocircuito: la tensione nella fabbricazione delle celle, troppa compressione degli strati durante la lavorazione, nastro isolante mal posizionato, ecc. Queste teorie suggeriscono tutte un problema a livello di batteria, probabilmente a causa del fatto che Samsung è andata oltre i parametri di fabbricazione per rendere massima la capacità della batteria in uno spazio piccolo. Tuttavia, se era solo una questione di batteria avrebbe potuto risolversi [il problema] sostituendo le batterie, perché chiudere la catena di produzione del prodotto e fare a meno di diversi trimestri di entrate favorendo i concorrenti? Crediamo che c’era più in gioco: che c’era un problema fondamentale con il design del telefono stesso".

Instrumental non ci ha pensato due volte, ha  preso un Galaxy Note 7 e lo ha aperto per cercare di scoprire quale potrebbe essere il problema del prodotto, rivelando di aver trovato qualcosa di sorprendente: "il design [del telefono] può comprimere la batteria, anche durante il normale funzionamento".

Gli esperti spiegano che la batteria ai polimeri di litio usata per il Note 7 è stata costruita con un design chiamato "jelly-roll" – lo stesso utilizzato nella maggior parte delle cilindriche batterie ricaricabili – costituito da uno strato positivo fatto di ossido di litio e cobalto, uno strato negativo in grafite, e due strati separatori fatti di polimero imbevuti di elettroliti. Gli strati separatori consentono agli ioni (e all’energia) di fluire tra gli strati positivi e negativi, senza permettere a tali strati di toccarsi. Se gli strati positivi e negativi arrivano a toccarsi, l’energia che scorre va direttamente nell’elettrolita, riscaldandolo, e consentendo a più energia di fluire e produrre più calore – cosa che tipicamente provoca un’esplosione.

La compressione della batteria mette pressione sui due separatori che mantengono solida la batteria. Samsung ha dichiarato che questi strati di separazione possono essere stati fatti sottili a causa di parametri di produzione aggressivi (in parole piu’ semplici, Samsung ha cercato di ridurre al minimo le dimensioni della batteria). Aggiungere una certa pressione a quella normalmente sopportabile "o stress accumulato attraverso il coperchio posteriore" prendendo come esempio il caso in cui ci si siede mentre lo smartphone è nella tasca posteriore, per Instrumental  si tratta di modi in cui la pressione aumenta al punto da "poter essere sufficiente a spingere il separatore fino ad un punto in cui gli strati positivo e negativo si possono toccare, causando l’esplosione della batteria".

Samsung Galaxy Note7 – batteria

Instrumental sapendo che "gli ingegneri di Samsung sono intelligenti" e chiedendosi "perché avrebbero dovuto progettare in questo modo?" ha trovato una risposta: "innovazione significa provare a spingere i confini al limite".

Forse Samsung non ha condotto un numero adeguato di test prima di immettere il prodotto sul mercato, si legge nel rapporto: "il test della batteria richiede notoriamente molto tempo (fino a un anno per alcuni test), e migliaia di batterie devono essere testate per ottenere risultati significativi. E’ possibile che l’innovativo processo di produzione della batteria di Samsung stava cambiando durante lo sviluppo, e che le versioni più recenti delle batterie non sono state testate con lo stesso rigore dei primi campioni".

Instrumental conclude con una nota in cui spiega che, quando le batterie vengono caricate e scaricate, i processi chimici causano uno spostamento del litio e la batteria meccanicamente tende a gonfiarsi. "Qualsiasi ingegnere della batteria vi dirà che è necessario lasciare una certa percentuale di spazio nella parte superiore della batteria, il 10% almeno, poichè nel corso del tempo la batteria si espanderà in quello spazio". La società ha spiegato che l’unità testata vecchia di due mesi non aveva spazio in cui la batteria poteva espandersi.

A questo punto non resta che attendere la conclusione delle indagini ufficiali di Samsung, cosi’ da poter dare la colpa a cio’ che davvero provocava l’esplosione del Galaxy Note7.