Elektrochemische Impedanzspektroskopie

Gerät misst interne Batterieimpedanz bei Frequenz bis 10 kHz

Gerät misst interne Batterieimpedanz bei Frequenz bis 10 kHz

Der B+K Precision BA8100 ist ein EIS-basierter Batterieanalysator (EIS = elektrochemische Impedanzspektroskopie). EIS ist eine nicht-intrusive Technik zur Charakterisierung der Impedanz einer Batterie.

Bei dieser Methode wird die Batterie mit einem Wechselstromsignal mit kleiner Amplitude angeregt. Das Gerät kann die interne Batterieimpedanz bei einer gewünschten Frequenz bis 10 kHz sowie Spannung bis 80 V, Strom bis 3 A, Phase, Kapazität, Induktivität und Qualitätsfaktor messen. Dadurch dass der Batterie-Analysator BA8100 eine galvanostatische EIS an einzelnen Zellen oder Strings durchführt, die 80 V nicht überschreitet, ist er ideal für die Charakterisierung und Prüfung von Energiespeicher- und Energieumwandlungssysteme geeignet. Mit dem BA8100 kommt die EIS-Technologie aus dem Forschungslabor in den industriellen Markt. Hier wird es für Eingangsprüfung, Batterie-Second-Use (B2U), Batterie-Stapel-Service und Fertigung eingesetzt.

Der neue Batterie-Analysator BA8100 arbeitet mit der Technologie der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS), mit einem EIS-Frequenzbereich von 50 mHz bis 10 kHz. EIS ist eine Sweep/Wobbelfrequenztechnik zur Bewertung der internen elektrochemischen und elektrischen Eigenschaften einer zu prüfenden Batterie. Es handelt sich um eine Methode zur Charakterisierung der Impedanz einer Batterie, bei der die Batterie mit einem Wechselstromsignal kleiner Amplitude stimuliert wird.

Das BA8100 führt eine galvanostatische EIS an einzelnen Batteriezellen bis zu einer Spannung von 80 V durch. Die Messungen umfassen Impedanz Z, Phasenwinkel θ, Spannung und Strom, das Gerät ist mit programmierbaren DC- und AC-Stromeinstellungen ausgestattet. Die Abtastung des Stimulus-AC-Signals liefert eine grafische Darstellung der Batteriereaktion. Über das Frontpanel lassen sich verschiedene Frequenzen wählen, um dann die Verbindungen, die Beschädigung der Platten, der Elektroden oder des Elektrolyts zu bewerten.

Dank der mitgelieferten Anwendungssoftware lassen sich die Möglichkeiten des BA8100 noch erweitern. Die Software unterstützt den Nutzer bei der Einrichtung der Messung durch automatische Abtastraten und Eingangsverstärkungssteuerung. Erfasst und protokolliert werden die Daten über lineare, logarithmische oder benutzerdefinierte Frequenz-Sweeps bei unterschiedlichen Stromamplituden. Die Analyse der Daten geschieht mit den mitgelieferten Nyquist- und Bode-Plot-Tools oder mit einer Software nach Wahl des Benutzers. Zusätzliche Funktionen umfassen eine Zähleranzeige, ein Spannungsdiagramm und ein Stromdiagramm zur Überprüfung der letzten Messungen.

Der BA8100 wird beispielsweise in den Bereichen Eingangsprüfung, Batterie-Second-Use (B2U), Batterie-Stapel-Service und Fertigung eingesetzt. Durch grafische Analysewerkzeuge, wie z.B. Nyquist- und Bode-Plots, die in der mitgelieferten Software enthalten sind, hilft der BA8100 bei der Charakterisierung von Batterien.

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