-

电化学阻抗能谱仪(EIS)同步电压和电流采集,用于电池阻抗测试

电化学阻抗光谱揭示了电化学系统在不同频率下的反应,因此可以将电荷转移、扩散和界面效应区分开来,而时域信号则无法做到这一点。

Dewesoft 可帮助您同步采集电压和电流,保持相位准确,并将阻抗结果与温度、应变和环境条件等其他测试数据连接起来。利用它可以加速电池、燃料电池、电解槽、涂层和腐蚀研究的开发和诊断,同时为工程和研究团队提供一致的、可随时提交报告的输出结果。

预约 1对1 支持
电压
电压
高压
高压
电流
电流
直流电流
直流电流
交流电流
交流电流
阻抗
阻抗
恩奎斯特图
恩奎斯特图
博德图
博德图
温度
温度
热电偶
热电偶
RTD
RTD
热成像视频
热成像视频
应力 / 应变
应力 / 应变
半桥
半桥
1/4 桥
1/4 桥
全桥
全桥
力
压力
压力
加速度
加速度
位移
位移
兼容 TEDS
兼容 TEDS
数字 IO
数字 IO
视频
视频
高速视频
高速视频
音序器
音序器
FFT分析儀
FFT分析儀
Ethernet
Ethernet
EtherCAT
EtherCAT
PTP 同步
PTP 同步
符合 openDAQ 标准
符合 openDAQ 标准

特色功能

One-stop-shop multi-attribute solution

We provide a complete EIS analysis suite that scales to your needs, and you can expand your setup beyond impedance with synchronized multi-physics measurements. Combine EIS with power analysis, cell voltage, thermal data (TC, RTD, NTC, KTY, IR), force, pressure and displacement for swelling analysis, vibration, strain, and CAN FD for BMS communication, so you see system health in full context. All measurements are touch-safe, with highly isolated inputs.

精密测量与分析

在整个测试范围内,以高精度、稳定的相位精度和可靠的可追溯性采集电压和电流。Dewesoft 的同步采集和分析功能可帮助您验证信号完整性,将阻抗行为与工作条件相关联,并生成一致的、可随时提交报告的结果。

高采样率、宽带宽

选择适合您测试的放大器,中带宽或高速。您的 EIS 激励和频率范围决定了所需的带宽和采样率,例如,从 0.01 Hz 到 10 kHz 的单正弦扫描可能需要 200 kS/s。使用相同的设置和相同的软件进行 EIS、短路测试和其他快速瞬态测试。

规模和增长

从单个电池开始,随着需求的增长,可扩展到多电池、电池组或堆栈测试。Dewesoft 的模块化生态系统和软件可随着通道数量的增加而扩展,因此您可以在设置扩展时保持清晰的概览。可并行测量和分析多达 60 个单个电池。

包括软件

每个 Dewesoft 系统都包含 DewesoftX,这是我们屡获殊荣的数据采集软件。该软件易于使用,功能强大,可在时域和频域进行实时可视化和分析,包括奈奎斯特、Bode、FFT、时间图、极坐标和瀑布视图。包含所有更新,无需年度维护费。对于远程监控,可在手机或平板电脑上使用 DewesoftM,以无线方式查看与个人电脑并行的相同数据。

跨多个信号源的时间同步采集

所有通道的同步精度都在亚微秒级以内,您可以使用以太网 PTPv2 将 Dewesoft 与现有系统相匹配。将 EIS 数据与控制信号、数字图像相关 (DIC)、热像仪(标准、高速、热红外)、热图像相关 (TIC) 和数字网络总线无缝结合在一个单一时基中。

什么是电化学阻抗能谱仪(EIS)

EIS 可以揭示电化学系统内发生的不同过程的重要信息,例如,通过向细胞施加正弦交流电流信号 (GEIS),同时在很大的频率范围内变化。

通过它,我们可以分析相对于外加电流的电子响应的相移和幅度。阻抗显示内阻,包括欧姆电阻、电荷转移电阻和扩散电阻,可用于研究各种重要特性,例如:

  • 健康状况 (SoH) 预测- 通过分析阻抗随时间的变化,可以评估电池的老化过程。高阻抗通常与容量和功率输出降低有关。将奈奎斯特图绘制成容量衰减图。

  • 充电状态 (SoC)- 阻抗随电池的充电状态而变化,从而可以估算出特定条件下的 SoC。

  • 电化学过程- 提供有关电极上发生的电化学反应动力学的信息。确定决定速率的步骤,如离子在电解质中的扩散或电极/电解质界面上的电荷转移。

  • 热效应和机械效应- EIS 可以检测电池结构内因温度波动或机械应力引起的变化。

  • 电极和电解质降解- 检测电极和电解质的化学成分或结构变化。故障检测--识别阻抗异常(内部短路)的电池。对老化进行分类(活性材料损失与电导率下降)。

EIS 是一种无损、经济、安全的解决方案,与长时间循环测试相比,在时间/速度与精度方面具有可扩展性。

EIS 有哪些优点?

电化学阻抗光谱 (EIS) 为您提供了一个快速、非破坏性的窗口,让您了解电池内部的情况。无需等待长时间的循环测试来揭示问题,EIS 可帮助您及早发现故障,对降解模式进行分类,并建立可重复的健康指标,以便从研发阶段扩展到生产和现场监控。

主要优势

  • 无损、经济、安全。EIS 使用较小的激励信号,因此可以在不破坏细胞的情况下确定细胞的特性。

  • 比长时间循环测试更快获得洞察力。在分拣和筛选方面,与时域方法(包括仅使用部分频段来提高速度的方法)相比,EIS 可大大缩短测试时间。

  • 故障检测和筛选。异常阻抗特征可标记异常值,包括与适当检测方法配合使用时的早期内部短路指示器。

  • 对降解机理的深入了解。EIS 可以帮助解释哪些过程占主导地位,例如界面电阻增长或传输限制,还可以帮助区分在规定条件下系统中发生老化的位置。

  • 降解模式分类。阻抗特征通常与退化模式(如活性材料损耗和电导率相关变化)相关联,从而提高了根本原因分析的质量。

  • 健康状况预测。最近的研究表明,基于 EIS 的特征可以很好地映射出容量和 SOH,在某些情况下,在对照研究中报告的预测误差非常低,这也是团队使用奈奎斯特和博德特征作为 "健康指纹 "的原因。

有哪些应用 电化学阻抗能谱仪(EIS)

EIS 已在从开发到第二生命周期验证的多个阶段建立,当您希望 EIS 与其他测试环境同步时,Dewesoft 将是您的最佳选择。

  • 研发和验证: 鉴定新型电池、材料和电池组配置,然后将阻抗与温度、负载和环境条件相关联,以了解性能极限和老化行为。

  • 生产和进货检验: 记录基线阻抗特征,并利用它对具有相似特征的细胞进行分拣和分组,以减少细胞包失衡。研究继续表明,基于 EIS 的快速分选方法在大规模应用中是切实可行的。

  • 运行中 通过将阻抗行为与系统捕获的运行状态(包括可用的充电器或 BMS 相关数据)联系起来,跟踪健康趋势并检测异常情况。

  • 第二次和第三次生命: 重新组装后,使用 EIS 作为重新验证步骤,在重新部署前筛选稳定性和一致性。此外,还在研究对退役细胞进行基于 EIS 的分拣,以改进再利用决策。

正确的 EIS:精确、同步 DAQ 和清晰的结果

Dewesoft 为 EIS 和其他电化学技术提供了一个可扩展的生态系统,旨在适应您的测试要求。我们将同步数据采集与高精度信号发生器和受控电源装置结合起来,建立适合您实验的装置。

结果可显示为奈奎斯特图(虚阻抗与实阻抗)和博德图(幅度和相位与频率),然后通过拟合等效电路模型进行解释,该模型将测量到的响应与潜在的物理和化学过程联系起来。

电化学阻抗光谱软件

DewesoftX是一个用于测试、测量、分析和数据管理的现代化平台。可将其视为一个单一的驾驶舱,用于验证电化学、热行为、性能和效率、NVH 和结构完整性,从而将复杂的测试转化为值得信赖的见解。

屡获殊荣的 DewesoftX 可进行即时 EIS 分析

DewesoftX EIS 模块捆绑了简化复杂处理和将原始信号转换为可操作结果所需的工具:

  • 通过清晰的频道映射和扫频配置实现快速设置。

  • 随时添加同步输入:温度(TC、RTD、KTY、IR)、力和压力(全桥、MEMS、IEPE)、位移(LVDT、电感、激光),以及标准电压和电流输入(10 V、0-20 mA)。

  • 记录原始时域信号、频域数据或两者,以实现完全可追溯性。

  • 集成热像仪和成像技术,包括红外热像仪和高速视频。

  • 实时计算数学通道:过滤、统计、积分、导数、计数器和自定义控制逻辑。

  • 按自己的方式可视化数据:阻抗谱、奈奎斯特、Bode、FFT、时间图、XY、极坐标等。

  • 为单个或多个屏幕建立仪表盘,并在项目中重复使用。

  • 自动生成报告,包括图表和关键指标。

  • 通过警报和安全联锁实现远程监控。

  • 使用序列器和脚本实现工作流程自动化。

  • 通过 OPC UA、MQTT、SCPI 和 Modbus 与实验室和 IT 系统连接。

  • 在同一环境中进行实时和离线分析,回放、比较和共享结果。

用于 EIS 的数据采集硬件

从小型实验室装置到复杂的多通道测试台,Dewesoft 数据采集系统都能提供同步测量和可靠的结果。

可扩展的硬件设置

  • 选择适合您带宽需求的平台:SIRIUS(最高 15 MS/s)或 OBSIDIAN(最高 20 kS/s)。

  • 测量电压和电流,精度高,定时稳定。

  • 支持多种电流传感器,包括夹钳、分流器、零流量传感器和 DC-CT。

  • 通过通用输入添加任何传感器,实现最大的灵活性。

  • 支持 TEDS,可自动识别传感器并加快通道设置。

  • 通过 PTPv2、IRIG 或同步线实现亚微秒同步,可扩展至数百个通道。

  • 通过 EtherCAT 或 CAN 总线实时集成到测试控制中。

默认为开放式。完全符合 openDAQ 标准。

您可能听说过 openDAQ™,这是一个用于测量、数据采集和测试的开放生态系统。Dewesoft 与 HBK 共同开发了 openDAQ,openDAQ SDK 旨在使设备发现、配置和数据流在不同供应商和平台之间保持一致。

Dewesoft 的最新 DAQ 硬件和 DewesoftX 软件支持 openDAQ 工作流,因此您可以将其简洁地集成到现有工具链中,并与开放标准保持一致。

为了帮助您入门,openDAQ 提供了可下载的示例和常见环境的绑定。您现在可以通过 C++ 和 Python 访问数据,.NET(C#)和 LabVIEW 的软件包也是 openDAQ 发行版的一部分,安装程序可用于 Windows、Linux 和 macOS。

产品之外的全套解决方案

Dewesoft 为长期的实际测试项目提供了硬件和软件之外的附加值:

  • 欧洲私营公司,思维敏捷,以工程设计为主导。

  • 硬件在欧洲设计和制造。

  • 该平台可在数年内保护您的投资,而不仅仅是一个项目。

  • 行业领先的 7 年质保。

  • 拥有 25 年为汽车、航空航天、船舶和能源领域的原始设备制造商和研究团队提供支持的经验。

  • 从概念到部署,多个测试设置只需一个合作伙伴。

  • 一个软件环境(DewesoftX)适用于多种测试类型,从而减少了培训,简化了标准化工作。

  • 交钥匙系统交付,包括 FAT 和 SAT,以及现场培训。

  • 支持对自有设备和第三方设备的集成。

  • 以客户为中心的技术支持,以及交付以外的服务,包括校准和定制电子设备改装。

有问题?我们有答案!

我们为您收集了您要找的所有答案,整理得井井有条。

还有问题?

找不到您想要的答案?我们的团队很乐意回答您的问题。

联系我们

相关产品

查看和浏览相关兼容的数据采集产品。

相关解决方案

查看并浏览相关兼容的测试解决方案。