集成了电化学阻抗谱 (EIS) 和 Arbin 充放电通道

视频-介绍

电化学阻抗谱 (EIS) 是一种基础性的诊断技术，用于评估电池健康状况、内阻、退化机制以及随时间的电化学行为。然而，EIS 在传统上受到硬件复杂性和每个通道高成本的限制，这使得其难以在大规模电池测试系统中进行扩展。.

为了应对这些挑战，Arbin Instruments 与 Gamry Instruments 合作，提供集成化的 EIS 解决方案。该解决方案允许单台 Gamry 恒电位仪跨接多达 192 个 Arbin 电池测试通道，从而实现无缝的阻抗测量，无需手动重新连接或为每个通道配备额外的仪器。.

挑战：跨多个渠道扩展 EIS

在研究和生产环境中，电池测试装置可能涉及数十个甚至数百个同时运行的测试通道。将EIS纳入这些工作流程通常会面临三大障碍：

• 成本与空间限制
  每个测试通道专用的EIS系统价格昂贵，并且占用大量实验室空间。.
• 工作流程效率低下
  在通道之间切换EIS设备通常需要手动更改电缆，这会中断长时间的测试或引入潜在的用户错误。.
• 数据碎片化
  通过独立仪器采集的EIS数据通常存储在主测试数据之外，这使得分析更加繁琐且容易出错。.

Arbin 解决方案：集成多路 EIS

Arbin 的集成 EIS 架构允许单个通道的 Gamry 恒电位仪通过数字多路复用扩展到最多 四个亚宾通道模块, ，最多支持 192个独立通道 总共。每个通道都可以安排进行 EIS，而无需进行任何物理重新连接或中断相邻通道。.

系统功能

工作原理

EIS 步骤直接在 Arbin 的 MITS 软件中使用“ACIM”（交流阻抗测量）步骤类型进行编程。参数包括：

• 初始频率 (Hz): 首次交流断流器测试的频率，称为 IHz。. 
• 最终频率（赫兹）： 最终的ACIM测试频率，称为FHz。. 
• 点/十年 每个十年中的测试点数。十年 = Log (IHz / FHz) 393 
• 交流幅度均方根： 交流电压或电流。e）直流基准：直流电压或电流。. 
• 测试类型： 恒电流控制（恒电流）或恒电压控制（恒电位）。.
• 交流峰值 交流电压或电流的峰值。.

系统自动协调复用顺序，执行阻抗测试，并在完成后返回标准循环。.

图 2：修改交流阻抗测量参数的测试计划步骤

支持的型号

1. 所列规格仅供参考。有关当前数据表和规格，请参阅 Gamry Instruments。.
2. 与Arbin循环器集成时的最大频率为100 kHz。.

Arbin + Gamry 1010E 精度等值线图

为了验证系统的准确性，Arbin 使用高精度电阻（5 mΩ 到 10 kΩ）通过 Arbin 循环器对 Gamry 1010E 进行多路复用，执行了基准测试。.

"(《世界人权宣言》) 准确度等高线图 对比了独立式 Gamry 阻抗测量与多路复用式 Arbin + Gamry 设置的测量准确性。结果证实：

• 精度仍保持在±1%范围内 适用于广泛的频率和阻抗。.
• 性能非常适合电池阻抗剖析、健康状态分析和退化跟踪。.

图 3：精度等值线图

电池测试实验室的益处

理想应用

• 电池研发和组建监控
• 生命周期测试中的健康状况退化跟踪
• 基准测试新化学或电解质配方
• 燃料电池或超级电容器的阻抗特性
• 基于EIS的早期故障检测

后续步骤：设置前须知

为确保 EIS 集成部署顺利进行，用户应确认以下事项：

• 验证 Arbin 循环仪型号和固件兼容性。.
• 根据系统电流要求确认Gamry型号选择。.
• 了解EIS测试的频率范围及其积分极限。.
• 在测试计划中规划EIS步骤，以最大限度地减少测试中断。.
• 讨论用于长期维护的Arbin和Gamry的校准和支持。.