فناوری کوانتومی و هوش مصنوعی، ارزیابی باتری های دست دوم را متحول می‌کنند
پژوهشگران مؤسسه فراونهوفر روشی نوآورانه توسعه داده‌اند تا امکان ارزیابی کارایی باتری‌های لیتیوم-یون دست دوم فراهم شود.
این رویکرد که بخشی از پروژه QuaLiProM و تحت حمایت وزارت آموزش و پژوهش فدرال آلمان است، با ادغام مغناطیس‌سنجی اتمی و الگوریتم‌های یادگیری عمیق، سلول‌های باتری را براساس میزان فرسودگی آن‌ها طبقه‌بندی می‌کند. این روش امکان شناسایی سریع و غیرمخرب نقص‌ها و ناهماهنگی‌های شارژ را فراهم می‌سازد و در مقایسه با آزمون‌های الکتروشیمیایی سنتی عملکرد دقیق‌تری دارد.هدف این پروژه، گسترش فناوری حسگرهای کوانتومی برای کاربردهای صنعتی، بهبود تشخیص‌های مقرون‌به‌صرفه باتری، و ارتقای کنترل کیفیت در فرآیندهای تولید و بازیافت است. با بهینه‌سازی ارزیابی باتری‌های دست دوم، این پروژه به کاهش ضایعات، افزایش بهره‌وری منابع، و پشتیبانی از استفاده پایدار از باتری‌ها، به‌ویژه در حوزه خودروهای برقی کمک می‌کند.
مشروح دستاورد
پژوهشگران مؤسسه فناوری ساخت و مواد پیشرفته Fraunhofer روشی پیشگامانه را توسعه داده‌اند که فناوری کوانتومی را با هوش مصنوعی ترکیب می‌کند تا امکان ارزیابی کارایی باتری‌های لیتیوم-یون دست دوم فراهم شود. این رویکرد پیشگامانه که بخشی از پروژه QuaLiProM و تحت حمایت وزارت آموزش و پژوهش فدرال آلمان است، با هدف بهبود فرآیند بازیافت باتری‌ها طراحی شده و ارزیابی سریع، غیرمخرب و دقیق از وضعیت سلامت باتری را امکان‌پذیر می‌سازد؛ مسئله‌ای که چالش‌های فنی و اقتصادی مرتبط با استفاده مجدد از باتری‌های خودروهای برقی را برطرف می‌کند.
در حالی که روش‌های سنتی تشخیص سلامت باتری بر تست‌های الکتروشیمیایی زمان‌بر و تخریب‌گر متکی هستند، این روش جدید با ادغام مغناطیس‌سنجی اتمی و الگوریتم‌های یادگیری عمیق، سلول‌های باتری را براساس میزان فرسودگی و وضعیت شارژ آن‌ها به‌طور دقیق طبقه‌بندی می‌کند. مغناطیس‌سنج‌های اتمی تغییرات ظریف میدان‌های مغناطیسی را که مرتبط با عیوب داخلی، ناسازگاری‌های شارژ و الگوهای تخریب باتری هستند، تشخیص می‌دهند. داده‌های حاصل از این حسگرها در کنار هوش مصنوعی، امکان ارزیابی‌های دقیق و آنی بدون آسیب به باتری را فراهم می‌آورد.
هدف این پروژه، مقیاس‌پذیر کردن فناوری حسگرهای کوانتومی برای کاربردهای صنعتی است تا فرآیندهای تشخیص باتری مقرون‌به‌صرفه‌تر شود و کنترل کیفیت در خطوط تولید و مراکز بازیافت باتری بهبود یابد. بهینه‌سازی ارزیابی باتری‌های دست دوم، نقش مهمی در کاهش پسماندهای الکترونیکی، افزایش بهره‌وری منابع و ترویج استفاده پایدار از باتری‌ها خواهد داشت—موضوعی حیاتی برای پاسخگویی به نیاز روزافزون صنایع حمل‌ونقل برقی و ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر.
در نهایت، این دستاورد علمی، گامی مؤثر در حمایت از اقتصاد چرخشی است که با افزایش طول عمر باتری‌ها و کاهش وابستگی به استخراج مواد خام، آینده‌ای پایدارتر را رقم می‌زند.
