Teorierna: Så kortsluts Samsungs Galaxy Note 7

2016-09-16 09:55
En Imgur-användares bilder på sin Samsung Galaxy Note 7 som exploderat. Foto: Crushader / Imgur

Samsungs lansering av Galaxy Note 7 har blivit en katastrof. En kortslutning i batteriet ligger bakom. Så här kan den uppstå.

Nathan Dornacher parkerade bilen på uppfarten utanför hemmet. Han skulle bara in en kort sväng och sedan åka på ett nytt ärende. Dornacher lämnade sin nya Samsung-telefon, en Galaxy Note 7, på laddning i sin stadsjeep. När han återvände hade det börjat brinna i bilen. Kort senare gick det knappt att se den under eldsflammorna och den tjocka röken.

De omedelbara konsekvenserna blev stora: precis när värsta rivalen Apple presenterade sina nya mobiltelefoner tvingades Samsung återkalla 2,5 miljoner exemplar av den nya flaggskeppsmodellen. De gick till och med ut och varnade för att överhuvudtaget använda en Galaxy Note 7. 187 miljarder kronor i aktievärde gick, precis som Dornachers bil, upp i rök. Dessutom fick en sexårig pojke brännskador när han lekte med just den här Samsung-modellen.

Galaxy Note 7, liksom nästan alla moderna, uppladdningsbara, prylar använder samma teknik: litiumjonbatterier.

Läs mer:

Läs mer: Samsung uppmanar till telefon-inlämning

De har högre effekt än traditionella batterier och tar mindre plats. De laddas snabbare och håller längre. Men dess sammansättning gör dem delikata.

Batterierna består av en eller flera celler. Varje cell innehåller, väldigt förenklat, fyra tunna skikt och en perforerad väv i mitten. De yttersta skikten består av ett konduktivt material som samlar upp ström: koppar på ena sidan, aluminium på den andra. Skikten på vardera insida utgör batteriets elektroder – en katod och en anod. När batteriet laddas eller används rör sig litiumjoner mellan elektroderna i elektrolyten, ett vätskebaserat transportmedel för jonerna.

Det finns dock risker med litiumjonbatterier. För det första är den tunna separatorn är ytterst känslig. Separatorn får inte vara veckad, förtunnad eller ha defekter för att kunna användas. Det ska inte finnas någon möjlighet att anoden eller katoden kan tränga igenom separatorn. Om så är fallet sker en intern kortslutning i cellen. Och eftersom den flytande elektrolyten kan fatta eld är en kortslutning ödesdiger.

Detta är en tänkbar orsak till det som hände inuti skalet på den Samsung-telefon som Nathan Dornacher lämnat i sin bil.

– Anod och katod borde inte komma i kontakt med varandra då det finns en separator. En möjlighet är att separatorn varit skrynklig så att den inte täckt anod och katod helt och hållet, säger Helena Berg, en av Sveriges främsta batteriexperter.

Läs mer:

Läs mer: Här är Samsungs snabbfix för exploderande Note 7

Under den till stora delar automatiserade tillverkningsprocessen av batterier pressas kilometerlånga – och mikrometertjocka – elektroder fram. I ett senare skede kapas elektroderna till den längd battericellen medger.

– När man kapar tunna metallfolier blir inte alltid kapytan helt slät, det kan sticka upp små, små bitar. Dessa grader kan sticka hål på separatorn, förklarar Berg.

Förutom dessa misstänkta orsaker - defekter i separator eller vassa kanter på elektroderna - är en möjlig förklaring att partiklar från luften och föroreningar i råmaterialen kan ta sig in i cellen, växa under användning och punktera separatorn.

Läs mer:

Läs mer: Samsung 7 klassas som flygfarlig

Än så länge är vi utlämnade åt spekulationer. Just nu jobbar konsumentverk världen över för att få besked om den exakta orsaken, men svaret kan dröja i flera månader. Frågan är också om den här sortens fel går att undvika i framtiden. Helena Berg är inte så säker på det.

– Det är omöjligt att hålla koll på varje millimeter när man gör kilometerlånga sammansättningar.

Tidslinje - detta har hänt

2 augusti: Samsung visar för första gången upp sin nya flaggskeppsmodell, Galaxy Note 7

19 augusti: Premiär. Högt intresse, bara i Sydkorea hade 200000 exemplar förbokats.

31 augusti:Samsung väljer att försena modellen i vissa regioner för att säkerställa "produktkvalitet". Samtidigt kommer rapporter om batterier som exploderat.

2 september: Samsung stoppar försäljningen av Galaxy Note 7.

8 september: Amerikanska motsvarigheten till luftfartsverket avråder resenärer att använda modellen ombord. SAS och andra flygbolag gör likadant.

15 september: Det amerikanska konsumentverket uppmanar alla att inte använda Galaxy Note 7.

Samsungs första rapport

I en preliminär rapport som Samsung lämnat till en koreansk myndighet uppger de att "ett fel i produktionen gjorde att skikten inuti cellen utsattes för för hårt tryck". MIT-forskaren och kemiprofessorn Don Sadoway säger till sajten Cnet att det hårda trycket kan bero på att dagens batteritillverkare försöker packa så mycket kapacitet de bara kan i den lilla cellen.

Peter Ottsjö

Debatt