Forskning i tidig felupptäckte av batterier

Forskning kring tidig upptäckte av fel i batterier är avgörande för säkerheten vid användning av litiumjonbatterier i elbilar och stationära lagringssystem, enligt experter från TU Darmstadt. De understryker att fel i enskilda battericeller kan leda till allvarliga problem som bränder.

Tillsammans med ett forskarteam från Massachusetts Institute of Technology (MIT) har forskarna i Darmstadt utvecklat nya metoder för analys och övervakning av batterier, där de använder sig av maskininlärningstekniker.

Genom att använda så kallade rekursiva Gauss-processer kan det innovativa tillvägagångssättet identifiera tidsmässiga och driftsrelaterade förändringar i battericeller. Dessa rekursiva metoder kan tillämpas i realtid och hantera stora datamängder effektivt, vilket möjliggör kontinuerlig onlineövervakning av batteriesystem.

För sin forskning har forskarna haft tillgång till en unik databas. En forskningspartner bidrog anonymt med data från 28 batterisystem som återlämnades till tillverkaren på grund av problem. Denna databas omfattar över 133 miljoner datapunkter från 224 battericeller och är en av de första av sitt slag som gjorts offentligt tillgänglig, enligt TU Darmstadt.

Resultaten av dessa metodiska utvecklingar och analyser publicerades nyligen i tidskriften "Cell Reports Physical Science" under titeln "Gaussian process-based online health monitoring and fault analysis of lithium-ion battery systems from field data". Fynden bekräftar att det ofta är endast en cell i ett helt batterisystem som uppvisar avvikelser och därmed påverkar hela systemet. Dessa insikter hjälper forskarna att bättre förstå hur batterier åldras och under vilka förhållanden de kan fela. Dessutom möjliggör metoderna en framtida, kontinuerlig övervakning av batterier, vilket kan öka säkerheten.