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斯坦福、MIT和丰田合作预测电池使用寿命 加快电池上市时间/降低生产成本

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时间:1900/1/1 0:00:00

Century, Toyota, Discovered

(麻省理工学院教授理查德·布拉茨(左)和斯坦福大学材料科学与工程助理教授威廉·楚(右)。图片来源:Amos Enshen Lu)如果手机电池厂商能够判断出哪些电池至少可以使用两年,那么就可以把这种电池卖给手机厂商,把其他电池卖给要求不那么苛刻的设备厂商。据国外媒体报道,最近由斯坦福大学、麻省理工学院和丰田研究所进行的一项研究发现,制造商可以做到这一点,而且这项技术不仅可以用于电池分类,还可以帮助新的电池设计更快地上市。科学家结合实验数据和人工智能,揭示了在锂离子电池容量开始下降之前准确预测其使用寿命的关键。研究人员使用数亿个电池充放电数据点来训练一个机器学习模型,该模型根据电池早期循环中的电压降和一些其他因素来预测每个电池可以持续多少次充放电循环。预测值在电池实际可持续的循环次数的9%以内。此外,该算法根据电池的前五次充放电循环将电池分类为长寿命电池或短寿命电池。而且,95%的预测结果是正确的。这种机器学习方法可以加速新电池设计和其他应用的研发,减少生产时间和成本。研究人员公开了这个数据集,这是同类数据中最大的。这个项目的一个关键点是找到一种更好的方法,在10分钟内将电池充满电,这可能会加速电动汽车的普及。为了生成训练数据集,研究团队不断对电池进行充放电,直到电池的使用寿命耗尽,研究人员将电池容量损失定义为20%。在优化快充的过程中,研究人员想弄清楚是否有必要一直对电池进行放电,能否从电池的早期充放电循环中找到答案?一般来说,锂离子电池的容量稳定一段时间,之后就会急剧下降。21世纪的大多数消费者都知道,在急剧下降的点上会有很大的不同。在这个项目中,使用的电池可以持续150到2300次循环。循环次数的差异部分是因为快充方式不同,但电池制造的不同也造成了电池循环次数的差异。研究人员开发的新方法有许多潜在的应用。比如可以缩短新电池的验证时间,考虑到电池材料的快速发展,这一点非常重要。此外,通过这种分类技术,电动汽车使用的短寿命电池可以用于路灯供电或作为数据中心的备用电源。此外,回收电池的公司也可以从二手电动车电池中找到容量足够的电池进行二次利用。此外,另一个潜在的应用是优化电池制造。电池制造的最后一步是“成型”,通常需要几天到几周的时间。然而,研究人员提供的方法可以显著缩短过程,从而降低生产成本。目前,研究人员正在使用他们的机器学习模型来优化在10分钟内将电池充满电的方法,他们说这可以将充电时间减少10倍以上。Century, Toyota, Discovered

(麻省理工学院教授理查德·布拉茨(左)和斯坦福大学材料科学与工程助理教授威廉·楚(右)。图片来源:Amos Enshen Lu)如果手机电池厂商能够判断出哪些电池至少可以使用两年,那么就可以把这种电池卖给手机厂商,把其他电池卖给要求不那么苛刻的设备厂商。据国外媒体报道,最近由斯坦福大学、麻省理工学院和丰田研究所进行的一项研究发现,制造商可以做到这一点,而且这项技术不仅可以用于电池分类,还可以帮助新的电池设计……让我更快进入市场。科学家结合实验数据和人工智能,揭示了在锂离子电池容量开始下降之前准确预测其使用寿命的关键。研究人员使用数亿个电池充放电数据点来训练一个机器学习模型,该模型根据电池早期循环中的电压降和一些其他因素来预测每个电池可以持续多少次充放电循环。预测值在电池实际可持续的循环次数的9%以内。此外,该算法根据电池的前五次充放电循环将电池分类为长寿命电池或短寿命电池。而且,95%的预测结果是正确的。这种机器学习方法可以加速新电池设计和其他应用的研发,减少生产时间和成本。研究人员公开了这个数据集,这是同类数据中最大的。这个项目的一个关键点是找到一种更好的方法,在10分钟内将电池充满电,这可能会加速电动汽车的普及。为了生成训练数据集,研究团队不断对电池进行充放电,直到电池的使用寿命耗尽,研究人员将电池容量损失定义为20%。在优化快充的过程中,研究人员想弄清楚是否有必要一直对电池进行放电,能否从电池的早期充放电循环中找到答案?一般来说,锂离子电池的容量稳定一段时间,之后就会急剧下降。21世纪的大多数消费者都知道,在急剧下降的点上会有很大的不同。在这个项目中,使用的电池可以持续150到2300次循环。循环次数的差异部分是因为快充方式不同,但电池制造的不同也造成了电池循环次数的差异。研究人员开发的新方法有许多潜在的应用。比如可以缩短新电池的验证时间,考虑到电池材料的快速发展,这一点非常重要。此外,通过这种分类技术,电动汽车使用的短寿命电池可以用于路灯供电或作为数据中心的备用电源。此外,回收电池的公司也可以从二手电动车电池中找到容量足够的电池进行二次利用。此外,另一个潜在的应用是优化电池制造。电池制造的最后一步是“成型”,通常需要几天到几周的时间。然而,研究人员提供的方法可以显著缩短过程,从而降低生产成本。目前,研究人员正在使用他们的机器学习模型来优化在10分钟内将电池充满电的方法,他们说这可以将充电时间减少10倍以上。

标签:世纪丰田发现

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