Lebensdauer von Akkus besser vorhersagbar

Britische Wissenschaftler werten Prüfsignale mithilfe Künstlicher Intelligenz exakt aus. [...]

Schaltplan: Lebensdauer von Akku bestimmbar. (c) Ricinator, pixabay.com

Forscher der University of Cambridge haben mit Kollegen aus Newcastle eine Methode entwickelt, mit der sich das Wohlergehen von Lithium-Ionen-Akkus ermitteln lässt. Sie senden elektrische Pulse ins Innere der Batterien und registrieren die ebenfalls elektrische Antwort. Diese werten sie mit einem Algorithmus aus, der Künstliche Intelligenz nutzt.

Prozesse senken Leistung

Die Experten stellen sogar fest, wie viel Energie noch verbleibt und welche Lebensdauer die Batterie noch hat. Es handelt sich um ein einfaches Zusatzgerät, das Batterien aller Art testen kann. Mit der Zeit lässt die Leistung von Akkus in E-Autos, Smartphones oder anderen Gadgets aufgrund komplexer chemischer Vorgängen im Inneren nach. Jeder einzelne dieser Prozesse trägt nicht viel zur Degradation bei. Gemeinsam aber sind sie ausschlaggebend für eine Verkürzung der Lebensdauer und eine Leistungsminderung.

Heute wird der Zustand einer Batterie über das Messen von Stromstärke und Spannung beim Ladevorgang ermittelt. Das sagt aber nur wenig über den wirklichen Zustand der Batterie aus. Den Forschern nach müssten stattdessen die Prozesse, die im Inneren einer Batterie ablaufen, während des Ladens und des Entladens überwacht werden. „Wenn wir die Software, die das Laden und Entladen überwacht sowie den Auswerte-Algorithmus verbessern, können wir die Leistung von Batterien entscheidend verbessern“, sagt Alpha Lee vom Cavendish Laboratory der University of Cambridge, einer der beiden Erstautoren.

20.000 Trainingseinheiten

Lee und seine Kollegen haben eine Auswert-Software entwickelt, die durch maschinelles Lernen die Antwortsignale aus der Batterie immer präziser deutet. Insgesamt gab es 20.000 Trainingseinheiten. Das Progamm lernte dabei, wichtige Signale von anderen zu unterscheiden. Auf dieser Basis lassen sich jetzt Ladetechniken entwickeln, die die Batterien optimal schonen, deren Lebensdauer also entscheidend verlängern können.


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