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HIOKI ALDAS-a

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Produktnummer: HIOKI-ALDAS-a
Herstellernummer: ALDAS-a
Impedanz-Messsystem (EIS) mit bis zu 8 Channel für Elektrolyse-, Brennstoffzellen und Zellstapel, Aufzeichnung über Nyquist- und Bode-Diagramm,
Messspannung 60mV bis 20V, Messstrom 400µA bis 50A, Messfrequenz 10mHz bis 100kHz

Das ALDAS-a stellt ein leistungsfähiges System für die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) dar und wurde gezielt für die Untersuchung von Brennstoffzellen sowie Wasser-Elektrolyseanwendungen konzipiert. Klassische Strom-Spannungs-Messungen (I-V) werden zwar häufig zur Beurteilung der Gesamtperformance verwendet, stoßen jedoch schnell an ihre Grenzen, wenn es um die detaillierte Analyse von Leistungsänderungen oder Degradationsursachen geht.

Mit der EIS-Technologie ermöglicht das ALDAS-a eine wesentlich tiefere Einblicke: Komplexe elektrochemische Prozesse innerhalb der Zelle lassen sich quantitativ erfassen und gezielt voneinander trennen. Dadurch entsteht ein präzises Verständnis der internen Vorgänge, das als Grundlage für fundierte Optimierungen dient.

Durch die integrierte hochpräzise Strommesstechnik liefert das System stabile und genaue Impedanzmesswerte – auch im niederfrequenten Bereich. Dies gewährleistet verlässliche sowie übersichtlich interpretierbare Ergebnisse.

Ein wesentlicher Vorteil des ALDAS-a liegt in seiner hohen Messgeschwindigkeit. Ein kompletter Frequenzdurchlauf kann in unter 8 Minuten realisiert werden, wodurch sich im Vergleich zu herkömmlichen Systemen die Testzeiten deutlich verkürzen. In Verbindung mit der Möglichkeit zur Mehrkanalmessung von bis zu acht Zellen gleichzeitig sowie einem DC-Ausgang von bis zu 20 A trägt das System erheblich zur Beschleunigung von Entwicklungsprozessen bei.

Hauptmerkmale

  • Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) zur Analyse von Brennstoffzellen und Wasser-Elektrolyse
  • Spannungsmessbereich: 60 mV bis 20 V
  • Frequenzbereich: weiter Sweep von hohen zu niedrigen Frequenzen (z. B. 10 kHz bis 100 kHz)
  • Messdauer: ca. 7,6 Minuten (Schnellmodus bei Mehrkanalmessung)
  • Mehrkanalfähigkeit: gleichzeitige Messung von bis zu 8 Zellen
  • DC-Ausgang: bis zu 20 A ohne externe DC-Stromquelle
Art: Impedanz-Analysator
Frequenzbereich: 100kHz
Produktserie: Hioki ALDAS

Hochgeschwindigkeits‑EIS‑Messung zur Verkürzung von Testzyklen

Um den Bereich des Diffusionswiderstands zuverlässig erfassen zu können, müssen Impedanzmessungen bis in den niederfrequenten Bereich durchgeführt werden. Diese Messungen sind jedoch zeitaufwendig und stellen daher eine besondere Herausforderung dar. Herkömmliche elektrochemische Messgeräte benötigen beispielsweise etwa 30 Minuten, um einen Frequenzscan von 10 kHz bis 0,01 Hz abzuschließen.

Das ALDAS‑α führt dieselbe Messung in rund 7,6 Minuten durch – und das gleichzeitig über bis zu 8 Kanäle. Diese Kombination aus hoher Geschwindigkeit und paralleler Messfähigkeit steigert den Durchsatz bei der Bewertung von Elektrolysezellen und Brennstoffzellensystemen erheblich. (Messbedingungen: 10 kHz bis 0,01 Hz, 30 Messpunkte, Schnellmodus)

Hochgeschwindigkeits‑EIS‑Messung zur Verkürzung von Testzyklen 

Um den Bereich des Diffusionswiderstands zuverlässig erfassen zu können, müssen Impedanzmessungen bis in den niederfrequenten Bereich durchgeführt werden. Diese Messungen sind jedoch zeitaufwendig und stellen daher eine besondere Herausforderung dar. Herkömmliche elektrochemische Messgeräte benötigen beispielsweise etwa 30 Minuten, um einen Frequenzscan von 10 kHz bis 0,01 Hz abzuschließen. 

Das ALDAS‑α führt dieselbe Messung in rund 7,6 Minuten durch – und das gleichzeitig über bis zu 8 Kanäle. Diese Kombination aus hoher Geschwindigkeit und paralleler Messfähigkeit steigert den Durchsatz bei der Bewertung von Elektrolysezellen und Brennstoffzellensystemen erheblich. (Messbedingungen: 10 kHz bis 0,01 Hz, 30 Messpunkte, Schnellmodus)

Hochpräzise und stabile Messungen bis in den niederfrequenten Bereich

Die fortschrittliche analoge Messtechnik des ALDAS‑α in Kombination mit einem speziellen Stromsensorverfahren minimiert Messabweichungen über den gesamten Frequenzbereich hinweg – von mehreren kHz bis unter 1 Hz. Das Ergebnis sind gleichmäßige Nyquist-Diagramme mit geringer Variation, die eine deutlich einfachere Auswertung nach der Messung ermöglichen.

Während viele Messgeräte auf das Shunt-Widerstandsverfahren zur Strommessung setzen, ist dieses anfällig für Temperaturdrift. Das ALDAS‑α nutzt stattdessen einen Fluxgate-Stromsensor, wodurch driftbedingte Einflüsse vollständig vermieden werden. Dies gewährleistet stabile und zuverlässige Messergebnisse auch über längere Zeiträume hinweg.

Dank der langjährigen Expertise von Hioki im Bereich der Stromsensorik ist das Unternehmen aktuell der einzige Hersteller, der eine derart hohe Messgenauigkeit mit Clamp-On-Stromsensoren realisieren kann.

Hochpräzise und stabile Messungen bis in den niederfrequenten Bereich

Die fortschrittliche analoge Messtechnik des ALDAS‑α in Kombination mit einem speziellen Stromsensorverfahren minimiert Messabweichungen über den gesamten Frequenzbereich hinweg – von mehreren kHz bis unter 1 Hz. Das Ergebnis sind gleichmäßige Nyquist-Diagramme mit geringer Variation, die eine deutlich einfachere Auswertung nach der Messung ermöglichen.

Während viele Messgeräte auf das Shunt-Widerstandsverfahren zur Strommessung setzen, ist dieses anfällig für Temperaturdrift. Das ALDAS‑α nutzt stattdessen einen Fluxgate-Stromsensor, wodurch driftbedingte Einflüsse vollständig vermieden werden. Dies gewährleistet stabile und zuverlässige Messergebnisse auch über längere Zeiträume hinweg.

Dank der langjährigen Expertise von Hioki im Bereich der Stromsensorik ist das Unternehmen aktuell der einzige Hersteller, der eine derart hohe Messgenauigkeit mit Clamp-On-Stromsensoren realisieren kann.

Zellbewertung bei hohen Stromdichten

Mit steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Zellen wächst auch der Bedarf, Impedanzmessungen bei hohen Stromdichten durchzuführen.

Das ALDAS‑α kommt dabei ohne zusätzliche Booster-Stromversorgung aus und kann einen DC-Strom von bis zu 20 A direkt über das Messsystem bereitstellen. Dies ermöglicht eine effiziente und praxisnahe Analyse unter realistischen Betriebsbedingungen.

Zellbewertung bei hohen Stromdichten

Mit steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Zellen wächst auch der Bedarf, Impedanzmessungen bei hohen Stromdichten durchzuführen.

Das ALDAS‑α kommt dabei ohne zusätzliche Booster-Stromversorgung aus und kann einen DC-Strom von bis zu 20 A direkt über das Messsystem bereitstellen. Dies ermöglicht eine effiziente und praxisnahe Analyse unter realistischen Betriebsbedingungen.

EIS-Messungen ohne Anpassung bestehender EC/FC‑Evaluierungssysteme

Das ALDAS‑α wurde für eine unkomplizierte Integration in bereits vorhandene Evaluierungssysteme entwickelt. Es lässt sich problemlos mit bestehenden DC-Stromversorgungen und elektronischen Lasten verbinden, ohne dass Modifikationen erforderlich sind.

Durch diese nahtlose Kompatibilität können EIS-Messungen sofort gestartet werden, wodurch sich die Zeit von der Einrichtung bis zur Auswertung der Ergebnisse deutlich verkürzt.

EIS-Messungen ohne Anpassung bestehender EC/FC‑Evaluierungssysteme

Das ALDAS‑α wurde für eine unkomplizierte Integration in bereits vorhandene Evaluierungssysteme entwickelt. Es lässt sich problemlos mit bestehenden DC-Stromversorgungen und elektronischen Lasten verbinden, ohne dass Modifikationen erforderlich sind.

Durch diese nahtlose Kompatibilität können EIS-Messungen sofort gestartet werden, wodurch sich die Zeit von der Einrichtung bis zur Auswertung der Ergebnisse deutlich verkürzt.

Gleichzeitige Messung mehrerer Zellen für die EIS‑Analyse von Short-Stacks

Das ALDAS‑α eignet sich hervorragend für die Bewertung von Zellstapeln, da alle Zellen parallel gemessen werden können. Die Gesamtmesszeit bleibt dabei nahezu unabhängig von der Anzahl der Kanäle. Dadurch lassen sich Mehrkanal-Stacks nahezu ebenso schnell analysieren wie eine einzelne Zelle, was die gesamte Evaluierungsdauer erheblich reduziert.

Diese Flexibilität ermöglicht zudem eine detaillierte Diagnose einzelner Zellen. Für jede Zelle können gleichzeitig die Impedanzen zwischen Anode und Referenzelektrode, Kathode und Referenzelektrode sowie zwischen Anode und Kathode erfasst werden. Auf diese Weise entsteht ein umfassendes Bild der Leistungsfähigkeit und des Verhaltens der einzelnen Komponenten.

Gleichzeitige Messung mehrerer Zellen für die EIS‑Analyse von Short-Stacks

Das ALDAS‑α eignet sich hervorragend für die Bewertung von Zellstapeln, da alle Zellen parallel gemessen werden können. Die Gesamtmesszeit bleibt dabei nahezu unabhängig von der Anzahl der Kanäle. Dadurch lassen sich Mehrkanal-Stacks nahezu ebenso schnell analysieren wie eine einzelne Zelle, was die gesamte Evaluierungsdauer erheblich reduziert.

Diese Flexibilität ermöglicht zudem eine detaillierte Diagnose einzelner Zellen. Für jede Zelle können gleichzeitig die Impedanzen zwischen Anode und Referenzelektrode, Kathode und Referenzelektrode sowie zwischen Anode und Kathode erfasst werden. Auf diese Weise entsteht ein umfassendes Bild der Leistungsfähigkeit und des Verhaltens der einzelnen Komponenten.