運(yùn)用AI技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)前開發(fā)新型電池的重要途徑。

外媒報(bào)道稱，劍橋大學(xué)和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種通過向電池發(fā)送電脈沖并測量響應(yīng)來檢測電池的新方法。通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法處理測量結(jié)果，以預(yù)測電池的健康狀況和使用壽命。

研究人員稱，該技術(shù)可以以比當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高10倍的準(zhǔn)確度預(yù)測電池的健康狀況，從而有助于開發(fā)用于電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子產(chǎn)品的更安全，更可靠的電池。

難以預(yù)測鋰離子電池的健康狀態(tài)和剩余使用壽命是限制電動(dòng)汽車廣泛采用的重要問題之一。在運(yùn)行一段時(shí)間后，鋰離子電池的會(huì)衰退，從而影響電池的使用狀態(tài)和壽命。

當(dāng)前的預(yù)測電池健康的方法是基于跟蹤電池充電和放電期間的電流和電壓，這錯(cuò)過了指示電池狀態(tài)的重要功能。

因此，目前要擁有跟蹤電池中發(fā)生的許多過程要探測電池實(shí)際運(yùn)行情況的新方法，以及可以在充電和放電時(shí)檢測出細(xì)微信號的新算法。

劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的AlphaLee博士說：“安全性和可靠性是最重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槲覀冮_發(fā)的電池可以在很小的空間內(nèi)包裝大量能量。通過改進(jìn)監(jiān)視充電和放電的軟件，并使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件來控制充電過程，我相信我們可以大大改善電池性能?！?/p>

研究人員設(shè)計(jì)了一種通過向電池發(fā)送電脈沖并測量其響應(yīng)來監(jiān)視電池的方法。然后使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型來發(fā)現(xiàn)電響應(yīng)中的特定特點(diǎn)，這些特點(diǎn)是電池老化的跡象。研究人員進(jìn)行了20000多次實(shí)驗(yàn)測量，以訓(xùn)練該模型，這是同類最大的數(shù)據(jù)集。

研究人員還表明，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以被解釋為給出退化的物理機(jī)制的提示。該模型可以告知什么電信號與老化最相關(guān)，這反過來又使它們可以設(shè)計(jì)特定的實(shí)驗(yàn)來探究電池退化的原因和方式。

研究人員現(xiàn)在正在使用他們的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)來了解不同電池化學(xué)性質(zhì)的退化。他們還開發(fā)了最佳的電池充電協(xié)議，通過機(jī)器學(xué)習(xí)來供電，以實(shí)現(xiàn)快速充電并最大程度地降低降級。

值得注意的是，除了劍橋大學(xué)之外，包括斯坦福大學(xué)、豐田汽車、松下等高校和公司也在借助AI技術(shù)研發(fā)新型電池和改善電池的性能。

例如，斯坦福大學(xué)與豐田研究人員合作開發(fā)了一種新機(jī)器學(xué)習(xí)方法，稱可以加速電動(dòng)汽車電池的開發(fā)。

具體而言，麻省理工學(xué)院斯坦福分校和豐田研究院的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，將電池充電測試時(shí)間從近兩年縮短至16天，縮短了近15倍，有助于加速新型電池的開發(fā)進(jìn)度。

松下也開發(fā)出一種AI高科技材料分析手法，可以高速且高分辨率條件下，可視化鋰離子電池內(nèi)部材料在電池工作過程中的行動(dòng)狀態(tài)，這一狀態(tài)的可視化，將會(huì)極大地影響鋰離子電池的容量密度，充放電速度以及壽命等多種性能的改善。