私たちの生活のあらゆる場面で、リチウムイオン電池は欠かせない存在となっています。スマートフォンやノートパソコンから電動自転車や電気自動車まで、その高いエネルギー密度から広く利用されています。しかし、リチウムイオン電池は過熱や損傷によって熱暴走反応を起こし、火災や爆発を引き起こす可能性があります。特に2023年には、ニューヨーク市消防局が電動自転車の電池による住宅火災を268件も受理し、150人が負傷、18人が死亡しました。増加する火災リスクに対処するため、国立標準技術研究所（NIST）の研究チームは、音響を用いたリチウム電池火災検知技術の開発に取り組んでいます。

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NISTの研究者たちは、リチウムイオン電池が着火する直前に、電池内部で化学反応が起こり、気圧が増加し、電池ケースが膨張することを発見しました。多くのリチウムイオン電池には安全弁が設けられており、内部圧力が過剰になると、安全弁が破裂してガスを放出し、「シュー」という音を発します。研究者たちは電池爆発の動画を視聴中にこの音に気づき、その有効性を検証することにしました。

この特定の音を識別する機械学習アルゴリズムを訓練するために、研究者たちは西安科技大学の実験室と協力し、電池爆発前の音声サンプル38個を記録し、速度と音程を調整して1000個以上のユニークな音声サンプルを作成しました。訓練後、アルゴリズムの識別率は94％に達しました。研究者たちはカメラに取り付けたマイクで、過熱した電池の音を検出することに成功しました。アルゴリズムの有効性を検証するために、様々なノイズによる干渉実験も行われましたが、検出器を混乱させるノイズはごくわずかでした。

現在、研究チームはアジア太平洋火災科学技術セミナーで研究成果を発表し、特許を申請しています。今後は、より多くの種類の電池とマイクを用いたテストを行い、安全弁破裂の警告時間（通常、電池故障の約2分前）を確認する予定です。最終的には、この技術は家庭やオフィス、さらには大量の電池を保管する倉庫や電気自動車の駐車場などに設置される新型火災警報器へと発展し、人々に火災の早期警告を提供することが期待されています。

要点：

🔥 NIST研究チームが、AIアルゴリズムによる安全弁破裂音の検知に基づいたリチウム電池火災早期警戒技術を開発。

🔊 訓練されたアルゴリズムの識別率は94％に達し、様々なノイズ干渉下でも高い検出効率を維持。

⏳ 将来の新型火災警報器は、約2分の早期警戒を提供し、人々の迅速な避難を支援する見込み。