锂电池起火的安全隐患常常令人担忧,为此科学家们提出了一种利用声音来提前预警电池火灾的方法。研究发现,锂离子电池在起火前会经历一系列的化学反应,这些反应导致电池内部压力逐渐升高,最终引发电池膨胀。
电池外壳通常是坚硬的,无法适应这种膨胀,因此电池内的安全阀会在压力过大时破裂,从而发出一种独特的声音。这种声音有点类似于打开汽水瓶时的咔哒声和嘶嘶声。
为此,美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究团队开发了一种机器学习算法,专门用于识别这种特定的破裂声。在算法训练过程中,研究人员与西安科技大学的实验室合作,收集了38个爆炸电池的音频数据。通过对这些音频数据进行速度和音调的调整,研究团队生成了超过1000个独特的音频样本,进一步训练算法。
测试结果表明,这一算法能够以94% 的准确率识别出过热电池的破裂声。值得注意的是,研究人员在测试过程中还引入了各种背景噪音,包括脚步声、关门声以及开瓶声等,结果发现只有少数噪音会干扰算法的判断。这一发现显示了算法的鲁棒性。
研究团队表示,这项技术有潜力被应用于开发一种新型的火灾报警器,可以在家庭、办公室、仓库以及电动汽车停车场等多个场所进行安装。通过提前发出警报,这项技术能够为人们提供充足的时间进行撤离,确保人身安全。
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