科學(xué)家們一直致力于解決鋰電池火災(zāi)的安全隱患，這種隱患對(duì)電動(dòng)汽車(chē)和電子設(shè)備構(gòu)成了重大威脅。近日，一項(xiàng)創(chuàng)新性研究為預(yù)防這類(lèi)事故提供了新的方向：利用聲音預(yù)警鋰離子電池的潛在起火風(fēng)險(xiǎn)。

研究揭示，鋰離子電池在起火之前會(huì)經(jīng)歷一系列化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力逐步上升并引發(fā)膨脹。由于電池外殼的剛性結(jié)構(gòu)無(wú)法容納這種膨脹，電池內(nèi)的安全閥會(huì)因此破裂，釋放內(nèi)部壓力。

值得關(guān)注的是，安全閥破裂時(shí)會(huì)發(fā)出一種特有的聲音，類(lèi)似于咔噠聲和嘶嘶聲的混合，這與打開(kāi)汽水瓶蓋時(shí)的聲響頗為相似。

為了精準(zhǔn)捕捉這種聲音，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法。該算法的訓(xùn)練過(guò)程得益于與西安科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的合作，他們共同收集了38個(gè)爆炸電池的音頻數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)這些音頻進(jìn)行速度和音調(diào)的調(diào)整，研究團(tuán)隊(duì)生成了超過(guò)1000個(gè)音頻樣本，用于算法的深入訓(xùn)練。

測(cè)試結(jié)果顯示，該算法能夠以高達(dá)94%的準(zhǔn)確率識(shí)別出過(guò)熱電池安全閥破裂的聲音。為了驗(yàn)證算法的穩(wěn)定性，研究團(tuán)隊(duì)還引入了各種背景噪音，如腳步聲、關(guān)門(mén)聲和開(kāi)瓶聲等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅有極少數(shù)噪音能對(duì)算法的判斷造成干擾。

這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用價(jià)值巨大。研究人員表示，未來(lái)有望開(kāi)發(fā)出一種新型的火災(zāi)報(bào)警器，適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)以及電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)場(chǎng)等多種場(chǎng)所。這種報(bào)警器能夠提前發(fā)出警報(bào)，為人們爭(zhēng)取到寶貴的撤離時(shí)間，從而顯著提升安全性。