أصبحت المخاطر المحتملة لحرائق بطارية الليثيوم بارزة بشكل متزايد ، وكيفية التحذير مسبقًا أصبحت مشكلة أمان مهمة. تقدم هذه المقالة طريقة جديدة لاستخدام تقنية التعرف على الصوت للتنبؤ بنيران بطاريات الليثيوم. تستخدم هذه الطريقة خوارزمية التعلم الآلي لتحديد الأصوات الفريدة التي تصنعها البطارية بسبب ارتفاع الضغط الداخلي قبل حدوث الحريق ، وبالتالي إصدار إنذار مقدمًا لتجنب النار. لا تتمتع هذه التقنية بدقة عالية فحسب ، بل تحافظ أيضًا على استقرار جيد في بيئات ضوضاء الخلفية المختلفة ، مما يدل على إمكاناتها الضخمة.
غالبًا ما تكون مخاطر السلامة في حرائق بطارية الليثيوم مثيرة للقلق ، وقد اقترح العلماء طريقة لاستخدام الصوت لإنذار حرائق البطارية المبكر. لقد وجدت الأبحاث أن بطاريات الليثيوم أيون تخضع لسلسلة من التفاعلات الكيميائية قبل أن تطلق النار ، مما يؤدي إلى زيادة الضغط الداخلي للبطارية تدريجياً ، مما يؤدي في النهاية إلى توسيع البطارية. عادةً ما يكون سكن البطارية صعبًا ولا يمكنه استيعاب هذا التوسع ، وبالتالي يمكن أن تنكسر صمامات الأمان داخل البطارية عندما يكون الضغط مرتفعًا للغاية ، مما يجعل صوتًا فريدًا. يشبه هذا الصوت إلى حد ما صوت النقر والهسهسة عند فتح زجاجة الصودا. تحقيقًا لهذه الغاية ، قام فريق بحث في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بتطوير خوارزمية التعلم الآلي المستخدمة خصيصًا لتحديد صوت التمزق المحدد. خلال عملية تدريب الخوارزمية ، تعاون الباحثون مع مختبر جامعة شيان للعلوم والتكنولوجيا لجمع البيانات الصوتية من 38 بطارية متفجرة. من خلال ضبط سرعة ونبرة بيانات الصوت هذه ، أنشأ فريق البحث أكثر من 1000 عينة صوتية فريدة لزيادة تدريب الخوارزمية. تظهر نتائج الاختبار أن هذه الخوارزمية يمكنها تحديد صوت تمزق البطاريات المحمومة بدقة 94 ٪. تجدر الإشارة إلى أن الباحثين قاموا أيضًا بتقديم ضوضاء خلفية مختلفة أثناء الاختبار ، بما في ذلك الخطى ، وأصوات إغلاق الأبواب وأصوات فتح الزجاجة ، ووجدوا أن بعض الضوضاء فقط سوف تتداخل مع حكم الخوارزمية. هذا الاكتشاف يظهر متانة الخوارزمية. وقال فريق البحث إن التكنولوجيا لديها القدرة على استخدام نوع جديد من إنذار الحريق الذي يمكن تثبيته في أماكن متعددة مثل المنازل والمكاتب والمستودعات ومواقف السيارات الكهربائية. من خلال إصدار تنبيه مسبقًا ، يمكن أن توفر هذه التكنولوجيا الأشخاص متسعًا من الوقت للإخلاء وضمان السلامة الشخصية. النقاط الرئيسية: يستخدم فريق البحث تقنية التعرف على الصوت لتحذير حرائق بطارية الليثيوم مقدمًا لضمان السلامة. من خلال خوارزميات التعلم الآلي ، يكون معدل دقة الاختبار مرتفعًا إلى 94 ٪ ، والذي يتمتع بمتانة جيدة. من المتوقع أن تطور إنذارات حريق جديدة ، والتي تستخدم على نطاق واسع في أماكن مختلفة ، وتزويد الناس بضمانات السلامة.
توفر تقنية تحذيرات بطارية الليثيوم هذه طريقة فعالة لتحسين سلامة البطارية بدقة عالية وقوة يستحق ذلك نتطلع إلى مزيد من التطوير والتطبيق.