-

Elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS)Synkroniserad spännings- och strömmätning för impedansmätning av batterier

Elektrokemisk impedansspektroskopi avslöjar hur elektrokemiska system reagerar över frekvensen, så att du kan separera laddningsöverföring, diffusion och gränssnittseffekter på ett sätt som tidsdomänsignaler inte kan.

Dewesoft hjälper dig att fånga spänning och ström synkroniserat, hålla fasen korrekt och ansluta impedansresultat till resten av dina testdata, inklusive temperatur, belastning och miljöförhållanden. Använd den för att påskynda utveckling och diagnostik i batterier, bränsleceller, elektrolysörer, beläggningar och korrosionsstudier, samtidigt som du producerar konsekventa, rapportklara utgångar för teknik- och forskargrupper.

Boka ett samtal 1:1
Spänning
Spänning
Högspänning
Högspänning
Ström
Ström
Likström
Likström
AC-ström
AC-ström
Impendans
Impendans
Nquist plot
Nquist plot
Bode-diagram
Bode-diagram
Temperatur
Temperatur
Termoelement
Termoelement
RTD
RTD
Termisk video
Termisk video
Påfrestning och stress
Påfrestning och stress
Half Bridge
Half Bridge
Quarter Bridge
Quarter Bridge
Full Bridge
Full Bridge
Tvinga
Tvinga
Tryck
Tryck
Acceleration
Acceleration
Förflyttning
Förflyttning
TEDS-kompatibel
TEDS-kompatibel
Digital IO
Digital IO
Video
Video
Höghastighetsvideo
Höghastighetsvideo
Sekvenserare
Sekvenserare
FFT analysator
FFT analysator
Ethernet
Ethernet
EtherCAT
EtherCAT
PTP-synkronisering
PTP-synkronisering
kompatibel med openDAQ
kompatibel med openDAQ

Höjdpunkter

One-stop-shop-lösning för flera attribut

Vi tillhandahåller en komplett EIS-analyssvit som kan skalas efter dina behov, och du kan utöka din installation utöver impedans med synkroniserade mätningar av flera fysikaliska parametrar. Kombinera EIS med effektanalys, cellspänning, termiska data (TC, RTD, NTC, KTY, IR), kraft, tryck och förskjutning för svällningsanalys, vibration, töjning och CAN FD för BMS-kommunikation, så att du ser systemets hälsa i sitt sammanhang. Alla mätningar är beröringssäkra med högisolerade ingångar.

Precisionsmätning & analys

Fånga spänning och elektrisk ström med hög precision, stabil fasnoggrannhet och beprövad spårbarhet över hela ditt testområde. Dewesofts synkroniserade förvärv och analys hjälper dig att validera signalintegritet, korrelera impedansbeteende med driftsförhållanden och producera konsekventa, rapportklara resultat som du kan försvara.

Hög samplingsfrekvens, bred bandbredd

Välj den förstärkare som passar ditt test, medelbandbredd eller höghastighet. Din EIS-excitering och frekvensområde definierar den bandbredd och samplingsfrekvens som krävs, t.ex. kan en svepning med en enkel sinuskurva från 0,01 Hz till 10 kHz kräva 200 kS/s. Använd samma uppställning och samma programvara för EIS, kortslutningstest och andra snabba transienter.

Skala och växa

Börja med en enda cell och expandera till flercells-, pack- eller stack-testning när dina behov växer. Dewesofts modulära ekosystem och programvara skalas med ditt kanalantal, så att du håller en tydlig översikt när installationen expanderar. Mät och analysera upp till 60 enskilda celler parallellt.

Programvara ingår

Varje Dewesoft-system innehåller DewesoftX, vår prisbelönta programvara för datainsamling. Det är lätt att använda och kraftfullt, med livevisualisering och analys i både tids- och frekvensdomänerna, inklusive Nyquist, Bode, FFT, tidsplottar, polar- och vattenfallsvyer. Alla uppdateringar ingår, utan årliga underhållsavgifter. För fjärrövervakning, använd DewesoftM på en telefon eller surfplatta för att visa samma data trådlöst, parallellt med datorn.

Tidssynkroniserad insamling från flera källor

Alla kanaler är synkroniserade med submikrosekunders noggrannhet, och du kan anpassa Dewesoft till befintliga system med Ethernet PTPv2. Kombinera EIS-data sömlöst med styrsignaler, digital bildkorrelation (DIC), kameror (standard, höghastighet, termisk IR), termisk bildkorrelation (TIC) och digitala nätverksbussar i en enda tidsbas.

Vad är elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS)?

EIS kan avslöja viktig information om de olika processer som pågår i det elektrokemiska systemet genom att t.ex. applicera en sinusformad växelströmssignal (GEIS) på cellen samtidigt som den varierar över ett brett frekvensområde.

Med hjälp av detta kan vi analysera fasförskjutningen och storleken på det elektriska svaret i förhållande till den tillförda strömmen. Impedansen visar det interna motståndet, inklusive ohmskt motstånd, laddningsöverföringsmotstånd och diffusionsmotstånd, som gör det möjligt att undersöka en mängd viktiga egenskaper som t.ex:

  • Förutsägelse av hälsotillståndet (SoH) - Genom att analysera impedansförändringar över tid kan batteriets åldringsprocess bedömas. Hög impedans korrelerar vanligtvis med minskad kapacitet och uteffekt. Kartlägg Nyquist-plottar till kapacitetsförlust.

  • Laddningstillstånd (SoC) - Impedansen varierar med batteriets laddningsstatus, vilket gör det möjligt att uppskatta SoC under specifika förhållanden.

  • Elektrokemiska processer - Ger information om kinetiken för elektrokemiska reaktioner som sker vid elektroderna. Identifierar hastighetsbestämmande steg, t.ex. jondiffusion genom elektrolyten eller laddningsöverföring vid elektrod/elektrolytgränssnittet.

  • Termiska och mekaniska effekter - EIS kan upptäcka förändringar som orsakas av temperaturfluktuationer eller mekanisk belastning i batteriets struktur.

  • Nedbrytning av elektroder och elektrolyter - Detekterar förändringar i den kemiska sammansättningen eller strukturen hos elektroder och elektrolyter. Den möjliggör feldetektering - identifierar celler med onormal impedans (interna kortslutningar). Klassificerar åldrande (förlust av aktivt material vs. minskad konduktivitet).

EIS är en icke-destruktiv, kostnadseffektiv och säker lösning, som är skalbar i tid/hastighet kontra precision jämfört med långa cykeltester.

Vilka är fördelarna med EIS?

Elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS) ger dig en snabb, icke-destruktiv inblick i vad som händer inuti en cell. I stället för att vänta på att långa cykeltester ska avslöja problem hjälper EIS dig att upptäcka fel tidigt, klassificera nedbrytningslägen och bygga upp repeterbara hälsomått som kan skalas från FoU till produktion och fältövervakning.

Viktiga fördelar

  • Icke-förstörande, kostnadseffektivt och säkert. EIS använder en liten excitationssignal, så att du kan karakterisera celler utan att slita sönder dem.

  • Snabbare insikt än långa cykeltester. För sortering och screening kan EIS drastiskt minska testtiden jämfört med tidsdomänmetoder, inklusive metoder som endast använder partiella frekvensband för hastighet.

  • Detektering och kontroll av fel. Onormala impedanssignaturer kan flagga för avvikande värden, inklusive tidiga interna kortslutningsindikatorer när de kombineras med lämpliga detekteringsmetoder.

  • Mekanistisk insikt i nedbrytning. EIS stöder tolkningen av vilka processer som dominerar, t.ex. gränsytans motståndstillväxt eller transportbegränsningar, och kan hjälpa till att urskilja var åldrandet sker i systemet under definierade förhållanden.

  • Klassificering av nedbrytningssätt. Impedansfunktioner är ofta kopplade till nedbrytningssätt som förlust av aktivt material och konduktivitetsrelaterade förändringar, vilket förbättrar kvaliteten på grundorsaksanalysen.

  • Förutsägelse av hälsotillstånd. Nyligen genomförda studier visar att EIS-baserade funktioner kan ha en stark koppling till kapacitet och SOH, och i vissa fall rapporteras mycket låga prediktionsfel i kontrollerade studier, vilket är anledningen till att Nyquist- och Bode-signaturer används som "hälsofingeravtryck".

Vilka är tillämpningarna för Elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS)

EIS är redan etablerat i flera steg, från utveckling till validering i andra livet, och Dewesoft passar bra när du vill att EIS ska synkroniseras med resten av testkontexten.

  • FoU och validering: Karakterisera nya celler, material och paketkonfigurationer och korrelera sedan impedansen med temperatur, belastning och miljöförhållanden för att förstå prestandagränser och åldringsbeteende.

  • Produktion och inkommande kontroll: Spela in en baslinjeimpedanssignatur och använd den för att sortera och gruppera celler med liknande profiler för att minska obalansen i packningen. Forskningen fortsätter att visa att snabba, EIS-baserade sorteringsmetoder kan vara praktiska i stor skala.

  • I drift: Spåra hälsotrender och upptäck avvikelser genom att koppla impedansbeteendet till drifttillstånd som registreras från systemet, inklusive laddare eller BMS-relaterade data där sådana finns tillgängliga.

  • Andra och tredje livet: Efter återmontering ska EIS användas som ett valideringssteg för att kontrollera stabilitet och konsistens innan cellerna återanvänds. EIS-baserad sortering studeras också för utrangerade celler för att förbättra besluten om återanvändning.

EIS på rätt sätt: precision, synkroniserad DAQ och tydliga resultat

Dewesoft tillhandahåller ett skalbart ekosystem för EIS och andra elektrokemiska tekniker, utformat för att anpassa sig till dina testkrav. Vi kombinerar synkroniserad datainsamling med en signalgenerator med hög precision och en kontrollerad kraftenhet för att bygga en installation som passar ditt experiment.

Resultaten kan visas som Nyquist-plottar (imaginär vs. verklig impedans) och Bode-plottar (magnitud och fas vs. frekvens) och sedan tolkas genom att passa in ekvivalentkretsmodeller som kopplar det uppmätta svaret till de underliggande fysiska och kemiska processerna.

Programvara för elektrokemisk impedansspektroskopi

DewesoftX är en modern plattform för testning, mätning, analys och datahantering. Se det som en enda cockpit för validering av elektrokemi tillsammans med termiskt beteende, prestanda och effektivitet, NVH och strukturell integritet, så att du kan omvandla komplexa tester till insikter som du kan lita på.

Prisbelönta DewesoftX med EIS-analys i farten

DewesoftX EIS-modulen samlar de verktyg du behöver för att förenkla komplex bearbetning och konvertera råa signaler till handlingsbara resultat:

  • Snabb installation med tydlig kanalmappning och svepkonfiguration.

  • Lägg till synkroniserade ingångar när som helst: temperatur (TC, RTD, KTY, IR), kraft och tryck (fullbrygga, MEMS, IEPE) och förskjutning (LVDT, induktiv, laser), plus standardspännings- och strömingångar (10 V, 0-20 mA).

  • Registrera råa tidsdomän-signaler, frekvensdomän-data eller båda för full spårbarhet.

  • Integrera kameror och bildbehandling, inklusive termisk IR och höghastighetsvideo.

  • Beräkna matematiska kanaler live: filtrering, statistik, integraler, derivata, räknare och anpassad kontrollogik.

  • Visualisera data på ditt sätt: impedansspektra, Nyquist, Bode, FFT, tidsdiagram, XY, polar och mycket mer.

  • Skapa instrumentpaneler för en eller flera skärmar och återanvänd dem i olika projekt.

  • Generera rapporter automatiskt, inklusive plottar och nyckeltal.

  • Möjliggör fjärrövervakning och fjärrstyrning, med larm och säkerhetsspärrar.

  • Automatisera arbetsflöden med hjälp av Sequencer och skript.

  • Anslut till labb- och IT-system via OPC UA, MQTT, SCPI och Modbus.

  • Analysera live och offline i samma miljö, spela upp, jämför och dela resultat.

Hårdvara för datainsamling för EIS

Dewesoft datainsamlingssystem skalar från små laboratorieinställningar till komplexa testbänkar med flera kanaler, vilket ger synkroniserade mätningar och tillförlitliga resultat som du kan försvara.

Skalbara hårdvarukonfigurationer

  • Välj den plattform som passar dina bandbreddsbehov: SIRIUS (upp till 15 MS/s) eller OBSIDIAN (upp till 20 kS/s).

  • Mät spänning och ström med hög noggrannhet och stabil timing.

  • Stöd för ett brett utbud av strömsensorer, inklusive klämmor, shuntar, nollflödesgivare och DC-CT.

  • Lägg till alla sensorer du behöver med universella ingångar för maximal flexibilitet.

  • TEDS-stöd för automatisk sensorigenkänning och snabbare kanalinställning.

  • Skala till hundratals kanaler med submikrosekundssynkronisering via PTPv2, IRIG eller synkroniseringslinje.

  • Integreras i teststyrningen i realtid via EtherCAT eller CAN-buss.

Öppen som standard. Helt kompatibel med OpenDAQ.

Du kanske har hört talas om openDAQ™, det öppna ekosystemet för mätning, datainsamling och testning. Dewesoft utvecklar openDAQ tillsammans med HBK, och openDAQ SDK är utformad för att göra enhetsupptäckt, konfiguration och dataströmning konsekvent över leverantörer och plattformar.

Dewesofts nyaste DAQ-hårdvara och DewesoftX-programvara stöder openDAQ-arbetsflöden, så att du kan integrera rent i befintliga verktygskedjor och anpassa dig till öppna standarder.

För att hjälpa dig att komma igång levereras openDAQ med nedladdningsbara exempel och bindningar för vanliga miljöer. Du kan komma åt data från C++ och Python idag, och det finns paket för .NET (C#) och LabVIEW som en del av openDAQ-distributionen, med installatörer tillgängliga för Windows, Linux och macOS.

Kompletta lösningar, bortom produkten

Dewesoft tillför värde utöver hårdvara och mjukvara, med ett tillvägagångssätt som är byggt för långsiktiga testprogram i verkligheten:

  • Privatägt europeiskt företag med ett agilt, ingenjörsstyrt tankesätt.

  • Hårdvaran är konstruerad och tillverkad i Europa.

  • En plattform som är byggd för att skydda din investering under flera år, inte bara ett projekt.

  • Branschledande 7 års garanti.

  • 25 års erfarenhet av att stödja OEM- och forskningsteam inom fordons-, flyg-, marin- och energiindustrin.

  • En partner för många testuppställningar, från koncept till driftsättning.

  • En mjukvarumiljö, DewesoftX, för flera testtyper, vilket minskar utbildning och förenklar standardisering.

  • Nyckelfärdig systemleverans, inklusive FAT och SAT, samt utbildning på plats.

  • Integrationsstöd för din egen utrustning och enheter från tredje part.

  • Kundfokuserad teknisk support, plus tjänster utöver leverans, inklusive kalibrering och anpassade elektronikanpassningar.

Har du frågor? Vi har svaren!

Vi har samlat alla svar du letar efter, prydligt organiserade bara för dig.

Har du fortfarande frågor?

Hittar du inte det svar du söker? Vårt team svarar gärna på dina frågor.

Hör av dig till oss

Relaterade produkter

Se och bläddra bland relaterade och kompatibla produkter för datainsamling.

Relaterade lösningar

Se och bläddra bland relaterade och kompatibla testlösningar.