Präzise Zellimpedanzmessung in Brennstoffzellen

Wie lassen sich komplexe elektrochemische Prozesse in Brennstoffzellenstapeln effizient und präzise analysieren? Diese Frage stellte sich im Forschungsprojekt FullStack TS, das SMART TESTSOLUTIONS gemeinsam mit MS2 Engineering & Anlagenbau GmbH und dem Fraunhofer ISE realisiert hat.

Das Ergebnis: Ein Prüfstand für Brennstoffzellen-Vollstapel mit bis zu 200 kW Leistung, ausgelegt für Anwendungen in LKWs, Zügen und der Luftfahrt. Darin enthalten ist auch ein System zur Elektroimpedanzspektroskopie (EIS), dessen Herzstück unser neues MCM-Messmodul IntelliProbe U02 AC ist.  Als Teil des modularen EIS-Systems misst die Baugruppe die Wechselspannungsantwort einzelner Zellen auf sinusförmige Stromanregungen – vielkanalig, zeitsynchron und hochpräzise.

Was macht die IntelliProbe U02 AC besonders?

• Zwei galvanisch getrennte Messkanäle pro Modul
• Kompakter, stapelbarer Formfaktor (IP54)
• Hohe Spannungsisolation (bis 1000 V)
• Frequenzbereich von 0,1 Hz bis 2 kHz
• Robuster Betrieb auch in Klimakammern (-40 bis +105 °C)

Bis zu 60 Module lassen sich zu einem Stack kombinieren, ergänzt durch Link- und Mastermodule für die Datenverarbeitung und Kommunikation via Ethernet und CAN-Bus.

EIS in der Praxis: Echtzeit-Einblicke in Zellprozesse

Die elektrochemische Impedanzspektroskopie erlaubt die Analyse von Zellverhalten über verschiedene Frequenzen hinweg. So lassen sich beispielsweise Membranfeuchte, Degradationsmechanismen oder andere physikalisch-chemische Vorgänge gezielt untersuchen – ein entscheidender Vorteil für die Entwicklung und Validierung von Brennstoffzellensystemen.

Fazit

Mit der IntelliProbe U02 AC bietet SMART TESTSOLUTIONS eine leistungsstarke Lösung für die vielkanalige Hochvolt-Messtechnik in anspruchsvollen EIS-Anwendungen. Ob Forschung oder Industrie – präzise Zellimpedanzmessung wird damit effizienter und skalierbarer.