在日前召開的劍橋能源科技虛擬國際電池研討會(huì)上，瑞希德•亞扎米博士在接受來自劍橋能源技術(shù)公司的虛擬國際電池研討會(huì)上對聽眾說，鋰離子電池為消費(fèi)者提供電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具產(chǎn)品、自駕汽車和潛艇產(chǎn)品的第一個(gè)問題是提高電池安全性。
新加坡KVI公司創(chuàng)始人Yazami博士，正在開發(fā)智能芯片以提高電池性能和安全性，他在鋰離子電池的開發(fā)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用而聞名。在一次關(guān)于AI能否幫助解決電池問題的談話中，他概述了電池市場的挑戰(zhàn)，預(yù)計(jì)到2025年，電池市場的價(jià)值將達(dá)到350億美元。
鋰離子電池中的短路是由于聚丙烯的薄滑而導(dǎo)致的，這種滑脫使電極不接觸，從而使電極接觸，產(chǎn)生熱量，并可能引發(fā)火災(zāi)。
Yazami博士說，“我們不想看到車輛和手機(jī)著火，這些事情我們必須非常認(rèn)真地處理。特別是在提高電池質(zhì)量方面，取得了很大進(jìn)展。”
其他挑戰(zhàn)包括：根據(jù)電池的不同，將電動(dòng)汽車當(dāng)前的充電時(shí)間從1.5小時(shí)縮短到8小時(shí)，縮短到不到1小時(shí)甚至30分鐘；將行駛范圍從250公里增加到500公里（150至300英里），增加到900公里（560英里）；延長電池使用壽命，目前大約兩年，到10年。
在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的工作中，KVI開發(fā)了兩種芯片，一種是將材料科學(xué)與AI結(jié)合起來，以“更智能的方式管理電池性能”，另一種是幫助管理快速充電的新協(xié)議。最終，這些芯片可能會(huì)被組合起來，“以獲得所有的優(yōu)勢。”Yazami博士將尋找制造商在新電池一旦可用時(shí)將芯片嵌入新電池中，他估計(jì)這將在12到18個(gè)月內(nèi)。“我們已經(jīng)有了超快電池充電器的工作原型，”他在回答AI趨勢的問題時(shí)說。
快速充電芯片可以測量熱力學(xué)系統(tǒng)的熵?cái)?shù)據(jù)，從而評估電池的狀態(tài)和安全性。Yazami博士說：“我們可以根據(jù)電池的充電狀態(tài)調(diào)整充電協(xié)議。“我們使用AI優(yōu)化數(shù)據(jù)處理和我們使用的協(xié)議為電池充電，允許最佳充電，不超過電池所能承受的。當(dāng)電池使用且老化時(shí)，系統(tǒng)將繼續(xù)學(xué)習(xí)。”
亞扎米博士說，“鋰離子電池起火的最大原因之一是內(nèi)部短路，當(dāng)分離器斷開或有熱點(diǎn)，并且它融化時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。這會(huì)引發(fā)最終在熱失控，有時(shí)是火災(zāi)和爆炸中結(jié)束的事件。”在早期探測這種熱失控是非常困難的。”
“我們已經(jīng)開發(fā)了一些技術(shù)，在很早的階段檢測到它。”他說。他發(fā)現(xiàn)了Y軸上的電池熵與電池焓之間的線性關(guān)系，這個(gè)熱力學(xué)量等于系統(tǒng)在X軸上的總熱含量。“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了非常特定的電池電壓，我們可以觸發(fā)警報(bào)。”這使得研究人員可以根據(jù)電池的健康狀況來調(diào)整充電電壓，使用AI來幫助。“我們正在開發(fā)軟件，隨著電池老化，我們正在開發(fā)它。”
該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一種非線性快速充電解決方案，其中電流和電壓不恒定，但適應(yīng)電池。
Yazami博士說：“我們已經(jīng)根據(jù)AI和熱力學(xué)數(shù)據(jù)開發(fā)了解決方案，以監(jiān)控電池安全狀況。”
另一位研究人員問他如何測量電荷狀態(tài)（SoC）檢測的熵和焓，Yazami博士說，線性關(guān)系取決于電池的化學(xué)和健康狀態(tài)。“線性系數(shù)隨電池壽命的變化而變化。AI能夠預(yù)測系數(shù)，以確定電池的健康狀況。”

來源：賢集網(wǎng)