لقد اجتذبت قضايا السلامة المتعلقة ببطاريات الليثيوم أيون اهتمامًا متزايدًا، خاصة في سياق الاستخدام الواسع النطاق للسيارات الكهربائية ومعدات تخزين الطاقة، ولا يمكن تجاهل المخاطر الأمنية الناجمة عن حريق البطارية. ومن أجل تحسين قدرات التحذير من سلامة البطارية، يستكشف العلماء طرقًا جديدة مختلفة. سيقدم لكم محرر موقع Downcodes دراسة جديدة تستخدم تقنية التعرف على الصوت لتوفير إنذار مبكر عند حدوث حرائق في بطاريات الليثيوم، ومن المتوقع أن تعمل هذه التقنية على تحسين سلامة البطارية بشكل كبير وتقليل حدوث حوادث الحريق.
ملاحظة لمصدر الصورة: تم إنشاء الصورة بواسطة الذكاء الاصطناعي، والصورة معتمدة من قبل مزود الخدمة Midjourney
عادة ما تكون أغلفة البطاريات صلبة ولا يمكنها استيعاب هذا التمدد، لذلك يتمزق صمام الأمان الموجود داخل البطارية عندما يكون الضغط مرتفعًا للغاية، مما ينتج صوتًا مميزًا. الصوت مشابه إلى حد ما لنقر وهسهسة زجاجة الصودا عند فتحها.
ولتحقيق هذه الغاية، قام فريق بحث في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بتطوير خوارزمية للتعلم الآلي مصممة خصيصًا للتعرف على صوت الطقطقة المحدد. أثناء عملية التدريب على الخوارزمية، تعاون الباحثون مع مختبر في جامعة شيان للعلوم والتكنولوجيا لجمع بيانات صوتية من 38 بطارية متفجرة. ومن خلال ضبط سرعة وطبقة هذه البيانات الصوتية، قام فريق البحث بإنشاء أكثر من 1000 عينة صوتية فريدة لمواصلة تدريب الخوارزمية.
تظهر نتائج الاختبار أن هذه الخوارزمية يمكنها التعرف على صوت الطقطقة الناتج عن ارتفاع درجة حرارة البطارية بدقة تصل إلى 94%. ومن الجدير بالذكر أن الباحثين أدخلوا أيضًا أصواتًا مختلفة في الخلفية أثناء الاختبار، بما في ذلك خطوات الأقدام، وأصوات إغلاق الأبواب، وأصوات فتح الزجاجة، وما إلى ذلك، ووجدوا أن كمية صغيرة فقط من الضوضاء قد تتداخل مع حكم الخوارزمية. يوضح هذا الاكتشاف قوة الخوارزمية.
وقال فريق البحث إن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على استخدامها لتطوير نوع جديد من أجهزة إنذار الحريق التي يمكن تركيبها في المنازل والمكاتب والمستودعات ومواقف السيارات الكهربائية. ومن خلال إصدار التحذيرات مسبقًا، يمكن لهذه التقنية أن توفر للأشخاص وقتًا كافيًا للإخلاء وضمان سلامتهم الشخصية.
توفر تقنية التحذير من حريق بطارية الليثيوم هذه المستندة إلى التعرف على الصوت طريقة جديدة لتحسين سلامة البطارية من خلال دقتها العالية ومتانتها. وفي المستقبل، من المتوقع أن يتم استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة لحماية حياة الناس وممتلكاتهم. أعتقد أنه مع التطوير المستمر للتكنولوجيا، سيكون لدينا منتجات بطاريات أكثر أمانًا وموثوقية.