Sichere Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien: TU Darmstadt und MIT entwickeln Methoden zur frühzeitigen Fehlererkennung
Sichere Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien: Innovationskraft aus Darmstadt und MIT
Die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, die in Elektroautos und stationären Speichersystemen eingesetzt werden, ist ein zentrales Thema in der heutigen Technologie. Forscher der Technischen Universität Darmstadt betonen, dass die frühzeitige Erkennung von Fehlern und die kontinuierliche Überwachung des Batteriezustands entscheidend sind. Laut Experten des Instituts für Automatisierungstechnik und Mechatronik kann ein Fehler in einer einzelnen Batteriezelle ernsthafte Probleme, wie etwa Brände, verursachen.
Fortschritte durch maschinelles Lernen
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben die Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit einem Forschungsteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) neue Methoden zur Analyse und Überwachung von Batterien entwickelt, die auf maschinellen Lernansätzen basieren. Besonders hervorzuheben ist dabei die Anwendung von sogenannten rekursiven Gaußprozessen. Diese innovative Methode ermöglicht es, zeitliche und operationale Veränderungen in Batteriezellen zu erkennen. Die Forscher betonen, dass diese rekursiven Verfahren in Echtzeit anwendbar sind und große Datenmengen effizient verarbeiten können. Dies eröffnet die Möglichkeit einer kontinuierlichen Online-Überwachung von Batteriesystemen in der Zukunft.
Wertvolle Datenbasis für die Forschung
Ein besonders wichtiges Element der Forschung war der Zugang zu einem einzigartigen Datensatz. Ein Forschungspartner stellte anonym Daten von 28 Batteriensystemen zur Verfügung, die aufgrund von Problemen an den Hersteller zurückgegeben worden waren. Mit über 133 Millionen Datenreihen von 224 Batteriezellen handelt es sich um einen der ersten öffentlich zugänglichen Datensätze dieser Art.
Die Ergebnisse der methodischen Entwicklungen und Analysen, die kürzlich in der Fachzeitschrift Cell Reports Physical Science veröffentlicht wurden, zeigen, dass häufig nur eine Zelle eines gesamten Batteriesystems auffällig wird und das gesamte System beeinträchtigen kann. Diese Erkenntnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Alterungsprozesse von Batterien und der Bedingungen bei, unter denen sie ausfallen.
Zukunftssichere Überwachung für mehr Sicherheit
Mit den neu entwickelten Methoden ist es nun möglich, Batterien kontinuierlich zu überwachen und die Sicherheit in der Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien erheblich zu steigern. Die Fähigkeit, potenzielle Fehler frühzeitig zu erkennen, könnte nicht nur dazu beitragen, Risiken zu minimieren, sondern auch das Vertrauen in die Technologien der Elektromobilität und nachhaltigen Energiespeicherung zu stärken.
Für weiterführende Informationen und Details zu dieser vielversprechenden Forschung besuchen Sie bitte die TU Darmstadt.
Durch diese Entwicklungen stehen wir an der Schwelle zu einer sichereren und effizienteren Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien, die für die Zukunft der Mobilität und der erneuerbaren Energien von entscheidender Bedeutung sind.
