Comparada con el resto de sistemas electrónicos que hacen funcionar ese pequeño ordenador que llevamos todos en el bolsillo, la tecnología de las baterías resulta francamente decepcionante. No solo necesitas cargar tu smartphone todos los días, sino que, en unos pocos años, tu batería apenas funcionará en condiciones. ¿Y cuánto será capaz de aguantar? Investigadores de la Universidad de Standford y el MIT han creado una IA capaz de predecir la vida útil de una batería después de solo unas pocas cargas.
En comparación con la tecnología que tenían las baterías recargables hace solo 20 años, las baterías de ión de litio de tu teléfono, tablet o cualquier otro dispositivo móvil han sufrido mejoras notables. Ahora son relativamente baratas de fabricar y tienden a proporcionar un rendimiento bastante estable hasta el final de su ciclo de vida. Pero saber cuándo llegará ese final ha sido siempre muy difícil de prever, por eso se ha invertido mucho tiempo y esfuerzo en tratar de crear nuevas baterías
¿Podrá una combinación diferente de productos químicos y materiales servir para crear una nueva batería de iones de litio que dure mucho más que sus predecesoras? ¿Este nuevo enfoque tendrá consecuencias a largo plazo para la vida útil de la batería? La única forma de saberlo es cargar y descargar una batería repetidamente hasta que llegue al final de su ciclo de vida. Se considera que está al final de su ciclo de vida cuando tiene menos del 20 por ciento de su capacidad original. Es un proceso que requiere mucho tiempo, y en parte es también el culpable de que las nuevas baterías no hayan mantenido el ritmo de mejora del resto de componentes electrónicos.
Para ayudar a acelerar la investigación y el desarrollo de las baterías, los investigadores de la Universidad de Stanford y del MIT trabajaron con el Instituto de Investigación Toyota y utilizaron el aprendizaje automático para desarrollar un algoritmo que pueda predecir con gran precisión el rendimiento de una batería. Después de haberlo entrenado con cientos de millones de mediciones (como por ejemplo la capacidad energética, los tiempos de carga e incluso las temperaturas de las celdas de la batería) que se han hecho al cargar y descargar la batería, el algoritmo puede predecir cuántos ciclos se puede cargar y descargar una batería. El algoritmo no podrá reemplazar por completo las pruebas físicas, pero podría ayudar a los ingenieros a determinar rápidamente si los cambios que están probando ayudan a mejorar el rendimiento de las baterías o no.
Incluso dentro de las estrictas cadenas de fabricación, la vida útil de una batería puede ser diferente entre un móvil y el siguiente en la cadena de montaje. Usando el mismo algoritmo de aprendizaje automático, los investigadores descubrieron que el 95 por ciento del tiempo podían predecir con precisión si una batería tendría una vida útil más larga o más corta después de recopilar datos durante solo cinco ciclos de carga. Ese enfoque no predice exactamente cuánto durará una batería, pero podría permitir a los fabricantes clasificar las baterías de formas más eficientes a medida que salen de la línea de ensamblaje, por lo que aquellas con una vida útil más larga se podrían usar en smartphones o coches eléctricos de mayor demanda.
[Nature Energy via EurekAlert!]