脱炭素社会の実現や水素エネルギーの普及に向けて、電解装置や燃料電池システムの開発が加速しています。
これに伴い、材料や単セルの性能評価に加え、実際の運転環境に近い条件で評価できるスタック評価の重要性が高まり、開発段階においては、性能低下要因の解析やセル間のバラつき評価、運転条件の最適化などが求められています。
EIS測定(電気化学インピーダンス測定)は、セルやスタック内部の反応状態や抵抗成分を非破壊で解析できる有効な評価手法です。
本ページでは、電解セル・電解スタック、燃料電池セル・燃料電池スタックの評価に活用されるEIS測定の概要と、その用途に応じた測定ソリューションをご紹介します。

燃料電池・電解セルスタックの開発では、発電性能や電解性能を評価するだけでなく、性能低下の要因やセル内部の電気化学的な特性を把握することが重要です。
EIS測定は、セルやスタックに微小な交流信号を印加し、その応答を周波数ごとに解析することで、内部に存在するさまざまな抵抗成分や反応特性を評価できる測定手法です。
電圧や電流などの性能値だけでは把握しにくいセル内部の状態を評価できるため、材料開発から単セル評価、スタック評価まで幅広く活用されています。
ALDAS-Miniは、既存設備への改造や追加工事を行うことなく接続できます。従来のブースター内蔵FRA(Frequency Response Analyzer)が必要とした専用電源構成とは異なり、現在お使いの電解用DC電源をそのまま活用してEIS測定を実施できます。
また、ALDAS-Miniは最大60V、2000Aまで測定できるため、スタックのEIS測定に適しております。
通常では時間のかかる低周波領域のインピーダンス測定がALDASであれば最短7.6分で測定可能
大電流運転状況における大型のセルやスタックの測定も可能
電流センサー方式により、シャント方式で課題となる温度ドリフトを回避
高精度な電流測定により1Hzを下回る低周波までバラつきを抑えた安定測定
SP-150eを使用したEIS測定はシングルチャンネルとして外部ブースターによる 電流出力の拡張が行えます。また、ポテンショ/ガルバノスタットボードをもう1枚シャシーに挿入する事で、 独立制御の2chの電気化学測定やバイポテンショスタットとしてもご使用いただけます。
また、1A ~10μAの電流を測定できるため、セルのEIS測定に適しております。
| セル接続 | 2, 3, 4, 5 端子( + グラウンド) |
| 出力電圧 | ±10V,20V幅で可変 |
| 制御電圧 | ±10V,20V幅で可変 |
| 出力電流 | ±1A |
| 出力電圧分解能 | 305μV(20Vレンジ)、5μV(300mVレンジ) |
| 出力電流分解能 | レンジの0.004%,760pA(10μAレンジ) |
| 出力電圧/ 電流確度 | 電流:レンジの0.1% |
| 最小サンプリング間隔 | 200μsec |
| 電流レンジ | 1A~10μA(6レンジ)、Auto |
| 電流測定分解能 | レンジの0.004%,760pA(10μAレンジ) |
| 電流測定確度 | レンジの0.1% |
| 電圧レンジ | 20V幅で±10Vから0~20Vまで可変 |
| 電圧測定分解能 | レンジの0.0015%,最小76μV(10Vレンジ) |
| 電圧測定確度 | レンジの0.1% |
| インプット | 3点電圧同時測定 |
| 入力インピーダンス | >1TΩ,<20pF 並列 |
| バイアス電流 | <5pA |
| 2 アナログインプット | ±2.5V, ±5V, ±10V(16bit) |
| 1 アナログアウトプット | ±10V(16bit) |
| 1 外部トリガーインプット | TTL |
| 1 外部トリガーアウトプット | TTL |