Didorong oleh teknologi modern, baterai lithium-ion telah menjadi bagian yang sangat diperlukan dari kehidupan kita sehari-hari. Dari smartphone, laptop hingga sepeda listrik dan mobil listrik, baterai ini populer untuk kepadatan energi tinggi mereka. Namun, ketika baterai lithium-ion terlalu panas atau rusak, mereka dapat menyebabkan panas di luar reaksi kontrol, menghasilkan kebakaran atau ledakan. Pada tahun 2023, Departemen Pemadam Kebakaran Kota New York melaporkan 268 kebakaran perumahan yang disebabkan oleh baterai sepeda listrik, menewaskan 150 orang. Dihadapkan dengan risiko kebakaran yang semakin serius ini, tim peneliti National Institute of Standard and Technology (NIST) sedang mengembangkan teknologi baru untuk mendeteksi kebakaran dari baterai lithium menggunakan suara.
Peneliti NIST menemukan bahwa sebelum baterai lithium-ion akan terbakar, reaksi kimia terjadi di dalam baterai, menyebabkan tekanan udara meningkat dan baterai mulai berkembang. Banyak baterai lithium-ion memiliki katup pengaman yang pecah ketika tekanan internal terlalu tinggi dan melepaskan gas, membuat suara "desis" mirip dengan membuka botol minuman. Para peneliti memperhatikan suara saat menonton video ledakan baterai dan memutuskan untuk lebih memverifikasi kelayakannya.
Untuk melatih algoritma pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi suara khusus ini, para peneliti bekerja dengan laboratorium Universitas Sains dan Teknologi Xi'an untuk merekam 38 sampel audio sebelum baterai meledak dan menyesuaikannya dalam kecepatan dan nada untuk menghasilkan lebih dari 1.000 sampel audio yang unik . Setelah pelatihan, tingkat pengakuan algoritma setinggi 94%. Para peneliti berhasil mendeteksi suara terlalu panas baterai melalui mikrofon yang dipasang pada kamera. Untuk memverifikasi efektivitas algoritma, para peneliti juga menggunakan berbagai suara untuk melakukan eksperimen interferensi, dan hasilnya menunjukkan bahwa hanya sejumlah kecil suara yang membingungkan detektor.
Saat ini, tim peneliti telah mempresentasikan hasil penelitian mereka di Simposium Ilmu Pemadam Kebakaran dan Teknologi Asia-Pasifik dan mengajukan permohonan paten. Di masa depan, mereka berencana untuk menguji lebih banyak jenis baterai dan mikrofon untuk mengkonfirmasi waktu peringatan agar katup pengaman pecah, biasanya sekitar dua menit sebelum baterai gagal. Pada akhirnya, teknologi ini diperkirakan akan berkembang menjadi alarm kebakaran baru, dipasang di rumah, kantor, dan bahkan gudang dengan baterai besar dan tempat parkir kendaraan listrik, memberi orang peringatan kebakaran awal.
Poin -Poin Kunci:
Tim peneliti NIST mengembangkan teknologi peringatan pemadam kebakaran lithium berbasis suara untuk mengidentifikasi suara pecahnya katup pengaman melalui algoritma AI.
Algoritma terlatih memiliki tingkat pengakuan hingga 94%, dan masih dapat mempertahankan deteksi yang efisien di bawah beberapa gangguan kebisingan.
Di masa depan, alarm kebakaran baru diharapkan memberikan sekitar dua menit peringatan dini untuk membantu orang melarikan diri tepat waktu.