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电化学阻抗谱
随着高性能动力电池在电动汽车领域广泛应用,对电池组运行状态与工况精细化监测的需求正快速增长。
依托REGATRON 瑞士瑞佳通设备出色的精度与稳定可靠性,电化学阻抗谱(EIS)技术可深入解析电池内部离子层级的电化学反应机理。
核心要点

  • 调制性能与信号品质:G5 系列拥有出众的调制性能与优质信号,十分适用于高精度电化学阻抗谱(EIS)分析。设备可精准监测电荷流动、电极状态及电解液工况,在极低噪声、低干扰的环境下深度剖析各类电化学反应过程。


  • 双向工作模式与宽频范围:G5 系列搭载双向功率功能,覆盖宽广频率区间,可实现能量双向顺畅流通,能够精细监测电池衰减、失效机理等反应过程。设备适用场景广泛,可用于蓄电池、燃料电池、电解槽相关测试,能够对各类电化学体系开展全面分析。


  • 内置函数发生器与大容量数据传输:设备集成函数发生器,具备强大的数据处理能力,可高效开展电化学阻抗谱测试并持续实时采集数据。测试结果复现性优异,能够满足研发团队针对不同介质,精细化评估电化学交互特性与设备整体性能的需求。


工作原理与说明

电化学阻抗谱(EIS)技术的核心是测定被测件(DUT)在不同测试频率下的阻抗特性曲线。将小幅值交流激励信号叠加至电池组、燃料电池或电解槽的工作直流电流上,再根据单体电压与激励电流之间的相位差,实时计算对应阻抗值。整套流程采用多组预设调制频率依次执行测试,最终生成整套电堆阻抗频谱曲线。


图中展示一套标准电化学阻抗谱(EIS)测试平台,包含燃料电池待测电堆、瑞佳通 G5.RSS 双向直流电源,以及配套的数据采集与分析测量外设。G5 系列电源一方面承载燃料电池负载电流(红色箭头所示),同时叠加阻抗测试所需的交流激励信号。


值得一提的是,每一种电化学反应过程都对应独有的特征阻抗频谱。通过对比单电池阻抗曲线,能够有效判断电堆的健康状态。该特性既可用于产品测试、研发实验,也可实现生产过程的实时精细化监测。


EIS 技术优势

相较于目前主流、依靠检测单体电池内阻并监控其阈值的测试方案,电化学阻抗谱(EIS)检测法具备全方位的技术优势:


  • 对电化学系统实现精度更高、维度更全面的解析,可分析电荷流动特性、电极状态、电解液工况、内阻以及复阻抗等关键指标。


  • 检测灵敏度极高:即便离子层级出现微弱工艺变化,也会在电化学阻抗谱图谱中形成特征信号,从而实现电极 - 电解液界面相互作用的深度分析。


  • EIS 检测属于无损检测,可与主电化学反应同步开展,不干扰正常反应进程。


  • 方法通用性强,可适配电池、燃料电池、电解槽、涂层、电化学传感器等多种电化学体系测试。


  • 适用于液态介质与固态介质两类测试环境。


  • 测试结果复现性优异,可输出量化数据,便于化学研究员与研发工程师开展深度分析。


  • 针对精细化追踪电化学反应、量化性能衰减与参数漂移、定位失效机理等场景,EIS 是首选检测方案。

单电池阻抗存在偏差时的电化学阻抗谱奈奎斯特图
为何选用瑞佳通设备开展电化学阻抗谱(EIS)测试

电化学阻抗谱测试对负载电流源的调制性能有着极高要求。想要获得优质信号,设备必须支持全双向功率运行,并内置覆盖超宽频率范围的函数发生器;同时需具备强大系统处理能力,可收发测试场景下海量交互数据。


REGATRON 瑞士瑞佳通 G5 系列设备凭借业界公认的高精度、优异电气稳定性以及丰富实用的配套接口,在各类实际 EIS 测试场景中,已成为业内推荐的标准测试电源。


适配产品

多功能直流电源 G5.RSS

G5.RSS 系列集成了 REGATRON 瑞士瑞佳通的前沿技术,结构紧凑、节省空间。该系列具备快速瞬态响应(50…100 µs)、最高 10 kHz 的纹波调制能力,以及高精度的电流与电压调节性能。其可切换的输出电容确保在恒压(CV)和恒流(CC)模式下均能实现稳定运行与最佳动态响应。非常适合各类严苛的实验室与工业应用,包括符合汽车及行业标准(如 EIS、P‑HIL 等)的测试场景。


●  功率范围:0…9 0…5000+ kW

●  电压范围:0…60 0…3000 VDC

电池测试解决方案 G5.BT

专业型 1 至多通道电池模块及电池包测试 / 化成设备,具备可调输出、高动态响应(50…100 µs)、超高精度以及针对应用场景的专属安全功能。设备配备双量程测量以实现最高精度,并搭载 G5.BatControl 软件。可提供防护等级为 IP20IP54 的移动式机架。专为各类电池测试应用及 EIS(电化学阻抗谱) 应用优化。



●  功率范围:0…9 0…5000+ kW

●  电压范围:0…60 0…3000 VDC

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