Chercheur développant des puces intelligentes pour assurer la sécurité des batteries

Chercheur développant des puces intelligentes pour assurer la sécurité des batteries



La société de développement de batteries KVI travaille sur des puces intelligentes pour améliorer la sécurité et les performances des batteries lithium-ion, utilisées aujourd’hui dans de nombreux appareils, des véhicules électriques aux smartphones. (GETTY IMAGES)

Par AI Trends Staff

Le problème numéro un des batteries lithium-ion qui alimentent des produits allant des vélos électriques et des outils électriques destinés aux consommateurs aux voitures autonomes et aux sous-marins, est de: améliorer la sécurité de la batterie, A déclaré le Dr Rachid Yazami à un public lors du séminaire international virtuel sur les batteries de Cambridge EnerTech cette semaine.

Le Dr Yazami, fondateur de la startup singapourienne KVI, qui développe des puces intelligentes pour améliorer les performances et la sécurité des batteries, est connu pour son rôle essentiel dans le développement de batteries lithium-ion. Lors d’une conférence sur la question de savoir si l’IA peut aider à résoudre les problèmes de batterie, il a décrit les défis d’un marché des batteries qui devrait atteindre 35 milliards de dollars d’ici 2025. «Le marché se développe très rapidement», a-t-il déclaré.

Dr Rachid Yazami, fondateur de KVI et contributeur au développement de la batterie lithium-ion

Les courts-circuits dans les batteries au lithium-ion sont causés par une fine glissade de polypropylène qui empêche les électrodes de se toucher, de sorte que les électrodes entrent en contact et génèrent de la chaleur et éventuellement un incendie.

«Nous ne voulons pas voir des véhicules et des téléphones portables prendre feu», a déclaré le Dr Yazami. «Ces choses que nous devons aborder très sérieusement. De nombreux progrès ont été réalisés, notamment dans l’amélioration de la qualité des batteries. »

Les défis supplémentaires incluent: réduire le temps de charge allant actuellement de 1,5 à 8 heures pour un véhicule électrique selon la batterie, à moins d’une heure et même 30 minutes; augmenter l’autonomie de 250 km à 500 km (150 à 300 miles) actuellement, à 900 km (560 miles); et extendre la durée de vie de la batterie, actuellement à environ deux ans, à 10 ans.

Dans son travail pour relever ces défis, KVI a développé deux types de puces, l’une qui combine la science des matériaux et l’IA pour «gérer les performances de la batterie de manière plus intelligente», et l’autre qui aide à gérer un nouveau protocole de charge rapide. Finalement, les puces peuvent être combinées, «pour obtenir tous les avantages». Le Dr Yazami recherchera des fabricants pour intégrer les puces dans de nouvelles batteries une fois qu’elles seront disponibles, ce qui, selon lui, serait dans 12 à 18 mois. «Nous avons déjà des prototypes fonctionnels pour des chargeurs de batterie ultrarapides», a-t-il déclaré en réponse à une question de AI Trends.

La puce à charge rapide peut mesurer des données d’entropie, propriété d’un système thermodynamique, pour évaluer l’état de la batterie et de sa sécurité. «Nous pouvons adapter le protocole de charge en fonction de l’état de charge de la batterie, a déclaré le Dr Yazami. «Nous utilisons l’IA pour optimiser le traitement des données et les protocoles que nous utilisons pour charger la batterie», ce qui permet une charge optimale, pas plus que ce que la batterie peut prendre. Le système continue d’apprendre à mesure que la batterie est utilisée et vieillit.

L’une des principales raisons des incendies dans les batteries lithium-ion sont les courts-circuits internes, «qui se produisent lorsque le séparateur se brise ou qu’il y a un point chaud et qu’il fond», a déclaré le Dr Yazami. «Cela peut déclencher des événements qui se terminent par un emballement thermique, parfois des incendies et des explosions.» Détecter cet emballement thermique à un stade précoce est très difficile.

«Nous avons développé une technologie pour le détecter à un stade très précoce», a-t-il déclaré. Il a trouvé une relation linéaire entre l’entropie de la batterie, représentée sur l’axe Y, et l’enthalpie de la batterie, une quantité thermodynamique égale au contenu thermique total du système, sur l’axe X. «Nous avons trouvé des tensions de cellule très spécifiques sur lesquelles nous pouvons déclencher une alarme.» Cela permet aux chercheurs d’ajuster les tensions de charge en fonction de l’état de santé de la batterie, en utilisant l’IA pour aider. «Nous développons le logiciel pour suivre le vieillissement de la batterie.»

L’équipe a également développé une solution de charge rapide non linéaire, dans laquelle le courant et la tension ne sont pas constants, mais s’adaptent à la batterie.

«Nous avons développé des solutions basées sur l’IA et les données thermodynamiques pour surveiller l’état de sécurité des batteries», a déclaré le Dr Yazami.

Interrogé par un autre chercheur sur la façon dont il mesure l’entropie et l’enthalpie pour la détection de l’état de charge (SoC), le Dr Yazami a déclaré que la relation linéaire dépend de la chimie et de l’état de santé de la batterie. «Les coefficients linéaires évoluent avec le vieillissement de la batterie. L’IA permet de prédire les coefficients pour déterminer l’état de santé de la batterie », a-t-il déclaré.

En savoir plus sur le Dr Rachid Yazami.

Jean-Michel

Ingénieur informatique de métier, passionné par l'informatique et le gaming et oui il n'y a pas que les jeunes qui peuvent aimer le gaming ... :)

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *