Naukowcy i inżynierowie z MIT, Uniwersytetu Stanforda i Toyota Research Institute (TRI) pochwalili się niezgorszym osiągnięciem: na podstawie danych eksperymentalnych nauczyli sztuczną inteligencję rozpoznawać, ile cykli pracy wytrzyma ogniwo elektryczne. I to zanim jego pojemność znacząco się obniży. Algorytm może znacząco przyspieszyć wprowadzanie na rynek nowych technologii produkcji baterii.

Lepsze ogniwa elektryczne dzięki sztucznej inteligencji

Problem ze zmniejszającą się pojemnością baterii nie jest szczególnie dotkliwy dla kierowców: długie, wynoszące 8 lat okresy gwarancyjne sprawiają, że przy nadmiernym spadku pojemności – który można interpretować jako awarię – cały pakiet zostanie po prostu wymieniony.

> Hyundai USA zmienia warunki gwarancji na baterię Kony Electric. Od teraz jest DOŻYWOTNIA

Sprawy wyglądają znacznie gorzej w laboratoriach, w których testuje się nowe technologie produkcji ogniw elektrycznych. Modyfikuje się wybrane elementy, a następnie wpina się ogniwa do automatów ładująco-rozładowujących. Testy na setkach próbek ciągną się miesiącami lub nawet latami – tym dłużej, z im lepszą technologią mamy do czynienia.

Czasem obiecujące składniki działają świetnie przez kilkaset cykli, po czym dochodzi do gwałtownego spadku pojemności, gdy jeden z czynników osiągnie wartość progową, której nie sposób wyznaczyć teoretycznie. Warto bowiem nadmienić, że nie do końca pojmujemy fizykę działania ogniw elektrycznych, a wszystkie istniejące modele mocno opierają się na danych eksperymentalnych.

Nowe technologie po latach zamiast dekad

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology, Stanford University i Toyota Research Institute przedstawili rozwiązanie tego problemu. Nakarmili sztuczną inteligencję danymi z licznych badań, by móc:

• ocenić, jak będzie przebiegać degradacja nowych typów ogniw na podstawie kilku wstępnych eksperymentów,
• oszacować, jak ogniwa będą radzić sobie w zależności od mocy ładowania.

> Jak się zmieniała gęstość baterii przez lata i czy naprawdę nie zrobiliśmy w tej dziedzinie postępu? [ODPOWIADAMY]

Badacze chwalą się, że ich algorytmy pozwolą na skrócenie czasu na testy nowych technologii produkcji baterii o rząd wielkości. Pozwolą też na lepsze dopasowywanie ogniw do rynku, co oznacza, że na przykład samochody otrzymywałyby baterie o długim czasie życia, natomiast telefony komórkowe – tańsze ogniwa z czasem życia 2-4 lat.

Warto poczytać: MIT, Stanford and Toyota Research Institute Use AI to Accurately Predict the Useful Life of Batteries

Zdjęcie otwierające: ogniwa Samsung SDI, fotografia ilustracyjna, bez związku z treścią artykułu – ale te prostopadłościenne ogniwa bardzo nam się podobają 🙂 (c) Samsung SDI