Wissenschaft

Alarm für die Zukunft: KI entdeckt bevorstehende Explosionsgefahr bei Lithium-Ionen-Akkus

2024-11-18

Autor: Noah

Einführung

Ein Team der renommierten US-Forschungseinrichtung NIST hat eine bahnbrechende KI-Technologie entwickelt, die mit beeindruckender Genauigkeit vor einer drohenden Explosion von Lithium-Ionen-Akkus warnen kann. Diese Technologie könnte die Art und Weise revolutionieren, wie wir mit dem Risiko von Akkuexplosionen umgehen, die häufig in elektrischen Geräten wie Smartphones, Laptops, E-Bikes und Elektroautos zu finden sind.

Neue Ansätze zur Risikowarnung

Zwar gibt es bereits bestehende Ansätze zur Erkennung von Akku-Explosionsrisiken, jedoch ermöglicht der Einsatz von Künstlicher Intelligenz eine Früherkennung selbst unter ungünstigen Bedingungen, was die Anzahl der Fehlalarme auf ein Minimum reduziert. Der neu entwickelte Algorithmus identifizierte das charakteristische Geräusch in 94 Prozent der Fälle und reagierte dabei bis zu zwei Minuten vor der tatsächlichen Explosion.

Risiken von Lithium-Ionen-Akkus

Die alarmierende Wahrheit über Lithium-Ionen-Akkus: Sie können innerhalb von weniger als einer Sekunde extrem hohe Temperaturen von bis zu 1100 Grad Celsius erreichen, wobei ein großer Teil dieser Explosion praktisch ohne Vorwarnung geschieht. Ein weiteres bedeutendes Risiko ist die Tatsache, dass bei der Verbrennung dieser Akkus nur wenig Rauch entsteht, der viele herkömmliche Warngeräte übersehen würden.

Technologie zur Früherkennung

Um das akute Risiko besser zu verstehen, hat das NIST-Team ihre Technologie darauf ausgerichtet, dass Lithium-Ionen-Akkus vor der Explosion anschwellen. Diese Gehäuse sind oft mit Sicherheitsventilen ausgestattet, die im Falle eines Druckaufbaus ein charakteristisches Geräusch erzeugen. Das Problem: In lärmenden Umgebungen kann dieses Geräusch leicht mit anderen Geräuschen verwechselt werden. Um dem entgegenzuwirken, hat das Forschungsteam den Algorithmus mit Aufnahmen von 38 Akkuexplosionen trainiert, wodurch mehr als 1000 einzigartige Geräuschmuster erstellt wurden. Der Algorithmus, angeschlossen an ein Mikrofon, erwies sich als äußerst präzise und war in der Lage, Verwechslungen mit ähnlichen Geräuschen zu vermeiden.

Zukunftsausblick

Die potenzielle Entwicklung neuer Warnmelder ist vielversprechend. Das nächste Ziel des Forschungsteams besteht darin, die Technik auch auf andere Batterietypen und Mikrofontypen zu testen. Darüber hinaus wurde ein Patent für die neu entwickelte Technologie angemeldet. Sollte sich deren Leistungsfähigkeit bestätigen, könnte sie die Basis für eine völlig neue Art von Warnmeldern bilden, die insbesondere in Wohnungen, Büros und in Gebäuden mit hoher Akkudichte, wie Warenlagern oder Parkhäusern für Elektroautos, installiert werden könnten. Diese Warnmelder könnten den Menschen im Falle einer drohenden Gefahr genügend Zeit geben, um sich in Sicherheit zu bringen.

Empfehlungen zur Sicherheit

Experten warnen derzeit aufgrund der steigenden Anzahl von Bränden, die durch E-Bike-Akkus ausgelöst werden, insbesondere vor dem Laden solcher Geräte in geschlossenen Räumen. Empfohlen wird, Akkus stets auf Balkonen oder in gut belüfteten Bereichen zu laden und niemals während der Nacht oder ohne Aufsicht. Zudem ist es wichtig, Ladegeräte nicht in Fluchtwegen zu platzieren, da dies im Falle eines Brandes die Evakuierung behindern könnte. Im Falle eines Brandes sollte außerdem vermieden werden, selbst Löscharbeiten vorzunehmen, um Verletzungen zu vermeiden.