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在被拆散的 iPhone 16 里,我发现了苹果藏在电池里的秘密

By: 肖凡博
7 October 2024 at 01:14

前几天,我们介绍了 iPhone 16 换电池涨价背后的秘密,Pro 版本上这块钢壳电池很有可能就是成本大头,让新 iPhone 的维修价格再创新高。

国内外的「科技拆解区」博主在这几天又陆续发布了 iPhone 16 Pro/16 Pro Max 完整的拆装过程,以及内部构造。

按照往年的惯例,大一号的 iPhone 16 Pro Max 会在许多细节配置上略高于小一号的 iPhone 16 Pro,以区分高端和次高端机型,而今年两者除了屏幕和电池有所不同,其他的配置基本上保持了高度一致。

这种情况不仅发生在高端的 Pro 上,也在标准版机型上有所体现:全系列标配了操作按钮和相机控制按钮。

所以,外表和 iPhone 15 Pro(Max)没啥区别的 iPhone 16 Pro(Max),在机身内部会有哪些升级和进步?我们一起来看看。

乱七八糟的电池配置

拆卸的起点依然是底部的两颗五角螺丝,不过打开机器的顺序在今年发生了点变化。

▲ 图片来自:iFixit

重新设计的「屏幕-中框-背板」结构,让 iPhone 16 Pro(Max)可以从背板打开机器,以往只能先把屏幕撬开才能看见主板结构,拆卸的过程得小心翼翼,因为这块 OLED 屏幕的维修和更换价格可不便宜。

▲ 图片来自:iFixit

从背板开始拆,不用畏手畏脚、瞻前顾后,也不会担心高昂的屏幕成本。

把玻璃背板撬开后,可以看到 iPhone 16 Pro 和 16 Pro Max 的内部布局一致,虽然两台机器的大小不同,但后置模组、FaceID 和主板的大小完全一致。最大的区别,也是最显眼的模块,一块耀眼的金属外壳电池。

▲ 图片来自:iFixit

今年升级的钢壳电池,应该在 16 标准系列和 Pro 系列的售价差异上,出了不少力气。

这个新的电池外壳材料,前段时间也引起了不少的争论和谣言,关于新 iPhone 是否会爆炸,我们也做了详细的说明。

有关电池的讨论还不止这些,按理来说 iPhone 16 Pro 和 Pro Max 的电池内外材料应该保持一致,毕竟后者比前者在定位上还要高出半级,但这次的 Pro 似乎要正当主角,甚至有点倒反天罡的趋势。

拆开两台手机「背板-后盖」的连接线保护壳,拔出连接导线,再把它们放在一起,不难发现 iPhone 16 Pro 上的金属外壳并没有在 iPhone 16 Pro Max 上出现,16 Pro Max 用得依然是铝塑软包电池壳。

▲ 图片来自:iFixit

金属相较于铝塑软包外壳,散热性更好,而且也更坚硬,更重要的是,金属外壳的强度更大,遇到猛烈冲击时,也能承受更大的压力,即使电池真的受到损害,整个电池包也不容易发生形变和爆裂。

▲ 图片来自:iFixit

但为何只在 iPhone 16 Pro 的电池上采用了金属材质,价格更高的 16 Pro Max 反而没有?这个差异的确令人费解,目前从用户视角唯一做出的解释就是 iPhone 16 Pro Max 的重量已经达到了苹果所认为的极限,采用传统的铝塑软包壳就是为了控制整机重量。

让人费解的还有 iPhone 16 四款机型的电池拆卸方式,一共就 4 台新机,还被分成了 2 种办法。

iPhone 16 和 16 Plus 上采用的是电压敏感电池胶水,在专属接口上接入电源,电池就能轻松取下,非常方便,也更安全。

▲ 图片来自:iFixit

iPhone 16 Pro 上采用的是先前的拉伸胶条,拿镊子揪住胶条头往外一扯,电池就能取下,但偶尔也会把胶条弄断。

如果是 iPhone 16 Pro 上的胶条断裂,你还可以用工具撬开,不用担心损伤电池,但要是断在 16 Pro Max 上,最好还是拿给专业人士处理,软质外壳的电池不适合暴力拆除,除了可能会伤害电池,也有可能会伤害自己。

▲ 图片来自:iFixit

周围配件的小心思

从上往下看,因为采用了密度更高的钛金属,高频段的 5G 信号难以穿透,所以 16 Pro 和 16 Pro Max 统一将天线向上移动,尽可能地贴近边框,并且还专门做了加宽设计,以此来增大信号接收面积。

▲ 图片来自:iFixit

苹果的工程师的确有在为更好的手机信号做出努力,但 iPhone 信号的问题,不管在哪一代机型上都有些一言难尽,不知道你是不是经常那个经常失联的「受害者」。

下方的镜头模组也有变化,这次除了把超广角的像素拉高到 48mp,还把去年在 Pro Max 上专属的「四重反射棱镜」长焦镜头,下放给了 16 Pro,从拆解后的镜头结构就能看出,两台手机的长焦镜头形态完全一样。

▲ 图片来自:iFixit

iPhone 16 Pro(Max)的激光雷达也单独放在了长焦镜头的正下方,独立的结构让其拆卸和维修的过程更加方便。

▲ 图片来自:iFixit

发布会上还介绍到,iPhone 16 Pro(Max)内置 4 颗录音棚级麦克风,可以实现空间音频的录制,以及多轨录音功能,其中一颗就藏在背板上,与上代同样位置的麦克风放在一起,大小对比一目了然。

▲ 图片来自:微机分 WekiHome

由于今年新增额相机操控按钮,所以原先的毫米波天线为相机控制按钮让步,被转移到了镜头模组的右侧,但是国行版 iPhone 本身也用不到,所以原来放置毫米波天线的地方在国行版上变成了一块黑色塑料,而且毫米波天线的接口也是空着的,没有连接其他部件。

▲ 图片来自:微机分 WekiHome

只有电池三分之一大小的主板是每年 iPhone 拆解的亮点之一,16 Pro(Max)依然是传统手艺——双层叠板设计,而且两台机型的主板大小和布局完全一致,并没有因为机身大小的差异,做出相应的调整。

▲ 图片来自:微机分 WekiHome

不过和 iPhone 15 Pro(Max)相比,还是肉眼可见地小了一圈。

小体积的主板就需要更多面板参与工作,整个面板从上代的双层三面分布,分散成了 16 Pro(Max)的双层四面,所有核心元件与芯片都有序分布在主板的各个面板上:

  • 高通 SDX71M 调制解调器
  • A18 Pro 芯片,含 6 核 CPU、6 核 GPU 和一个 16 核神经引擎
  • 8GB 的 LPDDR5 SDRAM
  • Kyoxia 128 GB NAND 闪存存储

▲ 图片来自:iFixit

在机身最下方分别是 Taptic Engine、USB-C 模组和底部扬声器。

Taptic Engine 的体积有所增大,iPhone 16 Pro(Max)的 C 口仍然保持了高端的调性,为 USB 3.0;iFixit 在拆解 C 口组件时发现,Taptic Engine 的电缆直接通向 USB-C:

这是我第一次不必从手机内部拆卸一堆组件和十几个十字螺丝、三角螺丝和支架才能到达 USB-C 端口。这是一个非常简化的设计。

▲ 图片来自:iFixit

可能这也是最后 iFixit 给 iPhone 16 Pro(Max)的可修复性评分为 7 分(满分 10 分),要知道去年的 iPhone 15 Pro Max 它们才给了 4 分。

这是苹果对产品售后维修的优化和趋势,因为和新机一同发布的,还有官网上的「维修手册」。虽然有了官方指导,但我依然不太建议你在没有任何经验、准备和专业工具的情况下,拆解 iPhone。

从外形看,iPhone 16 Pro(Max)和上一代的高端版本区别不大;从内部看,差异似乎也没有特别明显,比起迭代升级,16 Pro(Max)其实更像是 15 Pro(Max)的半代更新。

年年都知道苹果在挤牙膏,但也依然抵不过这位老大哥的关注度高,只是希望在接下来的两三年里,能看到苹果再次在 iPhone 上面放大招。

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苹果手机能被远程引爆?这个谣言有多离谱

By: 王萌
25 September 2024 at 10:08

苹果手机能被远程引爆?
万万没想到,这个漏洞百出的传言居然让不少人相信了。

iPhone 16 正式推出后,各方拆解也如约而至,不少博主发现 iPhone 16 Pro 用上了钢制外壳的电池。

结合近期黎巴嫩事件热度居高不下,网络上一时出现大批关于 iPhone 16 电池的阴谋论判断,有人认为钢壳电池会将内部的热量和压力更长时间地封闭在电池中,聚积的压力会让爆炸更猛烈;也有人认为电池的钢壳在爆炸事件中可能会产生更多危险的碎片,成为伤人的「弹片」……

但事实显然并非如此。

全金属外壳 or 全金属「炸弹」

在讨论钢壳电池的争议之前,我们需要了解手机爆炸的可能性及其背后的原因。

锂电池是手机中唯一具备高能量密度的组件,由于其化学活性高,且在充放电过程中容易产生短路、热失控等问题,因此是最有可能引发爆炸的部件。

相比之下,手机的其他元件不涉及能量存储或复杂的化学反应,风险较小。大量手机爆炸案例也进一步证明,电池问题是爆炸的主要原因。

▲ iPhone 16 元器件扫描,图片来自 iFixit

除了外力损伤、过充电或过放电等因素以外,一般情况下,锂电池的短路是由于在充放电过程中锂离子不均匀沉积在负极,形成锂枝晶(Li dendrites)。

这些细长的金属锂结构像树枝一样延伸,慢慢积累,最终可能刺穿电池内部的隔膜。隔膜是正负极之间的唯一物理屏障,一旦被锂枝晶刺破,正负极就直接接触,导致电池内部发生不正常的放电现象。

▲ 锂枝晶生长刺破隔膜引发电池起火,图来自 YND 科研绘图

随着大电流通过电池内部,电池产生大量的热量,热量无法及时散出,只能堆积在电池内部,导致内部温度急剧上升。而随着温度升高,电池内部的化学反应变得异常活跃,化学物质开始分解并释放出更多的热量和可燃气体。

电池结构因为气体和热量的积累开始膨胀,表现在外部就是电池鼓包的现象。如果这一过程持续,电池外壳的物理强度逐渐无法承受内部压力,最终可能导致电池破裂甚至是燃烧,这一连串的过程就是电池因短路导致的热失控现象。

▲ 锂电池的热失控现象,图片来自电子发烧友网

为了应对可能出现的问题,苹果为 iPhone 16 的钢壳电池安全上了几道「保险」。钢制材料物理性质稳定,抗压力远高于铝等其他材质,能够最大程度上防止电池形变或破裂,即使出现问题也很难像部分网友猜测那样,直接碎成大量碎片的情况。

新增的「泄压阀」设计能够在电池内部压力升高时,即时释放多余压力,减轻因短路出现的热失控现象。由于锂电池的热失控需要一个过程,即使真的出现危险,也能给人留出一定的反应时间。

黎巴嫩爆炸事件的起因虽然至今仍无定论,单凭电池的能量难以造成如此巨大的威力,不少人怀疑是设备的生产链除了问题或运输途中被「动了手脚」。

这样的事情在生产链条模糊、品牌授权混乱的 BP 机、对讲机领域或许还有可能发生,但对于生产链明晰、结构紧密的手机而言,想在这其中的某个环节改装或许难比登天。

众所周知 iPhone 16 生产线大部分在中国,为了尽可能做到标准化,其生产流程已经高度透明。从元件采购、生产组装到运输销售,各个环节都要受到严格的监控和审查;iPhone 为了将内部空间最大化利用,布局经过精心设计,在组装过程中,一些尘土都有可能会影响到一些最终效果,更不必说塞进去几十克高爆炸药这种情况。

▲ 图片来自博主 @楼斌 Robin

此外,在今年苹果发布会上,我们还看到了苹果在软件层面的保护措施。iPhone 16 内置了智能电池管理系统,通过实时监控电池的温度、电压和电流,能够在检测到异常时及时触发电源保护机制,进一步减少过热和短路的可能性。相关手机厂商负责人表示:

4G、5G 手机,从通信层面,操作系统层面,应用层面,电池管理层面上一堆隐私安全的策略。此外,电池管理层面, 手机烫了,例如超过 80 度,就会硬性关机了。硬件传感器加硬件开关可以实现硬性关机,这个不是软件逻辑,黑客是黑不了的。

钢壳电池,随处可见

实际上,钢壳电池在被广泛应用,目前绝大部分笔记本电脑电池、新能源车电池及日常家用电池均为钢壳:特斯拉 4680 电池外壳使用的就是约 635μm 镀镍不锈钢壳。

▲ 博主拆解特斯拉 Model Y 内部的 4680 电池,图片来自 E 电网

日常家用的 5 号电池、7 号电池,绝大多数使用的同样是不锈钢薄壳;钢壳的扣式电池更是已经成为了很多可穿戴设备、小型电子产品的标配。

如果简单地将钢壳与爆炸联系在一起,认为钢壳电池会在爆炸时变成「碎片手雷」,显然是忽视了我们身边早已被钢壳电池包围的现实。

苹果也并非第一次使用钢壳电池,TechInsights 在 2019 年就曾在拆解中发现苹果在 Apple Watch 上使用金属壳电池。苹果在同一年申请了一项金属壳电池的专利,其中显示金属外壳与电池之间存在隔绝层,金属壳可连接公共接地,允许其他组件接触金属外壳而不会短路,还能通过减少电池外壳和其他组件的间隔优化设备的可用空间。

▲ Apple Watch Series 7 拆解图

TechInsights 比较了 Apple Watch Series 7 电池与更大版本电池,显示在不减少单位面积容量的情况下,钢壳电池减少了约 10% 的覆盖面积,41mm 版本的手表因为使用钢壳电池,其电池却拥有更大体积。

▲ Apple Watch Series 7 两个尺寸电池的比较,图片来自电子工程专辑网

郭明錤此前曾爆料,新电池密度将增加 5-10%,博主 @楼斌 Robin 也对 iPhone 16 Pro 进行了拆解,发现该电池容量为 3582mAh,相比上一代增加了 308mAh,使用了 ATL 电芯,其内部电芯基本填满了整个空间,能量密度达到了 764Wh/L,相比上代有明显提升。显然 iPhone 16 Pro 使用的金属外壳电池很有可能是此前手表曾使用过的技术,其安全性已经得到了时间的验证。

▲ 图片来自 @微积分 WekiHome

除了钢质外壳本身为产品体验带来的提升以外,苹果此次换壳很大程度上也是来自于「外力」的影响。

2023 年,欧盟通过了《欧盟电池和废电池法规》,要求所有家用电器和消费电子产品中的电池都应易于拆卸和更换,以提高产品的可维修性和减少电子废物。

拆解中我们也可以看到,苹果为了提升「可维修性」,还为 iPhone 16 系列部分机型改进了电池与主板的粘贴技术。

iFixit 发现,使用 20V 电压就能让 iPhone 16 的电池在 5 秒内解除粘合,相比前代方便很多。在 5V 电压下也只需要 6 分钟多一点,相当于使用另一块电池就可以完成 iPhone 16 的电池拆卸。

▲ 两种黏剂对比,图片来自 tesa

相关技术的公开论文《揭示电诱导粘合脱粘机制:一种光谱-显微研究(Unraveling the Mechanism of Electrically Induced Adhesive Debonding: A Spectro-Microscopic Study)》介绍:

当通电时,这种新粘合物中的分子链会发生重新排列,从而增强其粘附能力,并且在电场作用下,可以更快地完成自愈合过程,进一步提升材料的耐用性和可重复使用性。

显然这一材料的引入就是为了提高 iPhone 电池的可维修性,使其成为了 iPhone 史上最容易维修的一代。

▲ iFixit 发现:在通电时,如果极性正确,粘合剂会粘在电池上,并使框架保持干净(右)。如果极性相反,粘合剂会粘在框架上(左)

不仅是粘合物的升级,为了增加粘合物的接触面积以提高性能,苹果还专门给框架的凹槽加工制作了粗糙的表面,在 Evident Scientific 的显微镜特写中,我们可以看到其工艺非常漂亮。

▲ 显微镜下的特写,图片来自 Evident Scientific

不过也有拆解博主指出,目前只有 iPhone 16 Pro 用的才是不锈钢外壳,iPhone 16&Plus 依然用的是铝塑软包电池,这就不得不提不锈钢电池的一些缺点。

不锈钢外壳相比铝合金更加坚固、耐用,具备更高的抗冲击性,但重量相较也更高,此次 iPhone 16 Pro 据拆解者介绍比上一代足足重了 7.1g。而铝合金不仅重量更轻,成本也相对较低,因此常用于标准版 iPhone 中,以控制生产成本,吸引更广泛的用户群体。

而不锈钢外壳更强的耐腐蚀性及硬度,这也意味着更高的加工成本,苹果此次「厚此薄彼」或许就是出自成本及性价比的考虑。

▲ 完全拆解的 iPhone 16 Pro,图片来自 YouTube 博主 Rewa Technology

现代生活处处离不开电子产品,重视产品安全无论怎样强调也不过分,但无论从材料、技术原理、成熟度,还是严格的监管、生产链的管理,我们都能看到,改变电池外壳材质并不会像谣言所说让手机变成「炸弹」。

更重要的是,即使不使用 iPhone 16 Pro,我们每时每刻仍然也在接触各式各样采用钢壳电池的产品。

也许是由于我们的信任已经被消耗太多,才让黎巴嫩事件成为了大众情绪的「引爆点」。

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