锂电池火灾一直是电动汽车和电子设备的一大安全隐患,为了预防这类事故,科学家们一直在探索各种方法。
近日,一项新研究提出了一种利用声音来预警锂离子电池即将起火的方法。研究人员指出,锂离子电池在起火前会经历一个化学反应过程,导致内部压力逐渐升高,电池开始膨胀。由于电池外壳通常是坚硬的,无法适应这种膨胀,因此电池中的安全阀会破裂以释放压力。
在这个过程中,安全阀的破裂会发出一种独特的咔哒声和嘶嘶声,有点像打开汽水瓶盖的声音。
美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员训练了一种机器学习算法,能够识别这种独特的破裂声。为了训练算法,研究人员与西安科技大学的实验室合作,收集了 38 个爆炸电池的音频数据。随后,他们对这些音频进行速度和音调的调整,生成超过 1000 个独特的音频样本,用于训练算法。
The test results show that该算法能够以 94% 的准确率识别过热电池的破裂声。研究人员使用各种背景噪音,包括脚步声、关门声和开瓶声,来测试算法的鲁棒性,发现只有少数噪音能够干扰算法的判断。
研究人员表示,这项技术有潜力开发出一种新型的火灾报警器,可以在家庭、办公室、仓库和电动汽车停车场等场所安装,提前发出警报,为人们提供充足的撤离时间。