Erstellen von Parameterdateien – die Eingabemaske

Liegt keine Parameterdatei vor, so öffnet sich automatisch eine Eingabemaske zur Erstellung eines Parameterfiles. Das Parameterfile enthält sämtliche Angaben zu Ihrem Prüfling bzw. Ihrer zu untersuchenden Zelle.

Diese Parametermaske zeigt Ihnen oben rechts die Gültigkeitsdauer Ihrer Lizenz, die installierte Version und die ausgewählte Messung (Parameters for: „Dateinamen“) an.

Über den Tab „Electrochemistry“ wird das Zellformat und Prüflingseigenschaften festgelegt. „Labels and Graphics“ ermöglicht Ihnen Einstellungsmöglichkeiten für Diagrammlegenden und gibt Ihnen eine Wahlmöglichkeit ob in den Diagrammen die C-Rate, Stromdichte oder Leistung beschriftet werden soll. Der Tab „Export“ gibt Ihnen die Möglichkeit Ihre Diagramme nach der Auswertung zusätzlich als Bilddatei zu erhalten.

“Electrochemistry” displays an input mask for electrochemical measurements.

Im Tab Electrochemistry wählen Sie den Typ Ihrer elektrochemischen Messung aus. Aktuell haben Sie die Optionen „Electrochemical Cycling“, „Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)“ und „Cyclic Voltammetry (CV)“. Diese können durch Aktivieren der entsprechenden Schalters mit „Pulse test“, “Online-MS” und “Thickness Measurement” kombiniert werden. Durch Aktivieren dieser Schalter erhalten Sie weitere Eingabemöglichkeiten am Ende der Eingabemaske.




Über Cell Format haben Sie zahlreiche Auswahl und Eingabemöglichkeiten in Abhängigkeit der von Ihnen ausgewählten Zelle. Je nachdem, ob es sich bei Ihrer Auswahl um eine gewickelte Rundezelle oder eine Zelle mit gestapelten Elektroden handelt, ändern sich Ihre Auswahlmöglichkeiten. Weiterhin werden Ihre Eingabemöglichkeiten ggf. eingeschränkt. Zum Beispiel weist eine 21700 Zelle einen Durchmesser von rund 21 mm auf. Diesen können Sie nur um wenige 0,1 mm anpassen. Für wissenschaftliche Materialuntersuchungen wählen Sie am besten die Option Lab / Custom cell. Hier haben Sie bei der Eingabe die höchsten Freiheitsgrade und können Ihren Prüfling passgenau abbilden.




Die Auswahl Basic Parameters ermöglicht Ihnen die Eingabe von elektrodenspezifischen Parametern. Durch die Auswahl “Absolute Weight” oder “Areal Weight” legen Sie fest, ob Sie das Gewicht z.B. einer Elektrode kennen oder das Flächengewicht. Weitere Eingabemöglichkeiten sind:

  • Working electrode coating weight – das Gewicht Ihrer kompletten Elektrode (Aktivmaterial, Leitruß, Polymerbinder) ohne Ableiter
  • Active material percentage – der Aktivmaterialanteil in Ihrer Elektrode in %
  • Active material weight - das Aktivmaterialgewicht in Ihrer Elektrode
  • Total electrode area – Die Fläche Ihrer Elektrode z.B. 0,785 cm² für runde Elektroden mit d= 10 mm
  • Nominal Capacity - Die Kapazizät Ihrer Zelle zum Beispiel nach Herstellerangaben oder entsprechend Ihres Designs.

Weiterhin können Sie auswählen, ob Ihre zu untersuchende Elektrode Teil einer Vollzelle Ist (positive Elektrode) oder die negative Elektrode einer Zelle ist.




Durch Klicken auf die Markierung Extended Parameters werden weitere Eingabemöglichkeiten ermöglicht. Über Auto Determine Full Capacity wählt Batalyse selbstständig die Kapazität aus dem von Ihnen ausgewählten Zyklus als Basis. Sie können hierfür die Ladekapazität aber auch die Entladekapazität auswählen. Ist eine Zelle vor einer Messung nicht vollständig geladen, so können sie mit Aktivieren der Checkbox “First cycle is partial” einen ersten Lade- bzw. Entladeschritt als separaten Zyklus definieren.

Weiterhin können Sie hier die Schichtdicken und Massen von Arbeitselektrode, Gegenelektrode, Elektrolyt und Separator eingeben. Hinweis: Falls Sie keinen Wert bzw. „0“ eintragen wird der entsprechende Parameter als unbekannt oder für Sie nicht relevant vorausgesetzt und nicht in Ergebnisdiagramm angezeigt. Je mehr Parameter Sie eingeben, desto mehr Ergebnisdiagramme erhalten Sie.




Durch Aktivieren des Hebels Pulse Test erhalten Sie die Eingabeoptionen “Pulse Test Parameters”. Durch die Eingaben der Dauer eines Pulses “Pulse Length” und der “Pulse Detection Range” helfen Sie Batalyse die Pulse von den normalen Zyklen zu unterscheiden. “Pulse SOC Rounding List” rundet in den Ergebnisdiagrammen den SOC, an denen die Pulse stattfinden in einem gewissen Bereich.

Beispiel: Sie führen bei SOC 20 % einen Pulstest durch. Der SOC der Zelle war vermutlich aber nicht exakt 20 %, sonderen nur 19,89 %. Um eine unschöne Darstellung in den Diagrammen zu vermeiden rundet “Pulse SOC Rounding List” auf 20 % auf.



Über den Hebel Online-MS können nicht-elektrochemische Analysemethoden wie Schichtdickenmessungen, DEMS und online-Massenspektroskopie (MS) ausgewertet werden. Diese Messungen können mit parallel laufenden elektrochemischen Messungen verknüpft werden – z.B. wenn untersucht werden soll welche Massen beim Laden und Entladen einer Batteriezelle oder Brennstoffzelle gebildet werden. Es können auch online MS Messungen ohne elektrochemische Begleitmessung ausgewertet werden.

Durch das Aktivieren der Checkbox “Online-MS” erhalten Sie als Wahlmöglichkeit welche Massen (m/z) in Ihrem Ergebnisdiagramm angezeigt werden sollen. Weiterhin können Sie eine Masse (m/z) angeben, auf die Ihre Signale normiert werden sollen. Dies kann zum Beispiel sinnvoll sein wenn Sie ein Elektrolytsignal hoher Intensität als Basis nutzen wollen um Temperatur- oder Elektrodenstapelschichtdickenänderungen als Einflussgrößen auf Ihre Messung reduzieren wollen. Sie erhalten in jedem Fall ein Ergebnisdiagramm wie gemessen, ein auf den Druck normiertes Ergebnisdiagramm und wenn ausgewählt ein auf eine angegebene Masse normiertes Ergebnisdiagramm. Wenn Sie “DEMS” Messungen ausgewählt haben, so haben Sie die Möglichkeit Kalibrierungsfaktoren für Ihre Messung einzugeben.

Weiterhin haben Sie die Möglichkeit sich den komplette Zyklus oder nur den Lade- bzw. Entladevorgang anzeigen zu lassen.




Mit Aktivieren des Hebels Thickness Measurements erhalten Sie die Eingabeoptionen “Thickness Measurement Parameters”. Sie können auswählen, ob die Schichtdicke mechanisch mit einem Linearpotentiometer oder optisch gemessen wurde und entsprechende werkzeugspezifische Eingaben machen. Die Option “Solid Metal Anode Theoretical Thickness Change Parameters” fügt Ihren Diagrammen Kurven von Metallanoden nach Ihren Eingaben für eine perfekte, homogene und dichte Abscheidung hinzu. Ziel ist es Ihre gemessenen realen Werte mit einem theoretischen perfekten System zu vergleichen und Unterschiede hervorzuheben.



Wenn Sie bei „File Merging Method“ die Optionsfeld „Stack data“ aktivieren werden alle Messkurven aus separate Dateien in einem Diagramm dargestellt.

Mit Batalyse können Sie unterbrochene Messungen aus folglich mehreren Messdateien chronologisch in einem Ergebnisdiagramm verknüpfen. Dabei werden die Zyklenzahl und die Zeit automatisch angepasst. Um diese Funktion zu benutzen:

  1. Klicken Sie den Launch Batalyse Button (oder die entsprechende Netzwerkfunktion). Markieren Sie anschließend alle Einzeldateien der unterbrochenen Messung.
  2. Wählen Sie in der Eingabemaske bei „File Merging Method“ die Optionsfeld „Connect chronological data“. Geben Sie wie gewohnt in der Maske die Parameter zu Ihrer Messung ein und starten Sie die Auswertung. (Batalyse sortiert die Daten automatisch, indem es sich aus dem Header der Messdateien die Startzeitpunkte holt.

Die Funktion wurde bislang nur mit Basytec Systemen getestet. Wir freuen uns über Ihr Feedback.



Mit dem Button Save to new JSON file wird eine Parameterdatei vom Typ .JSON erstellt, welche die zuvor eingegebenen Elektroden-/Zell- oder Batterieparameter enthält. Mit Anklicken des Buttons wird die ausgewählte Messdatei mit den Werten der Parameterdatei ausgewertet und die Ergebnisdiagramme geplottet. Save Parameters File & Close erstellt nur die Parameterdatei und verknüpft diese wenn ausgewählt mit einer Messung. Eine Auswertung findet nicht statt. Mit dem Button Set as Default werden die von Ihnen eingegeben Werte zwischengespeichert und sind standardmäßig für neue Auswertungen in der Maske eingetragen. Dadurch ersparen Sie sich Zeit bei der Parametereingabe z.B. wenn Sie ähnliche/gleiche Zellen auswerten und immer nur wenige Parameter variiert werden müssen.

Die Ergebnisdiagramme Ihrer Messung können bei Bedarf in zwei Sprachen ausgewertet werden. Aktivieren Sie hierfür die Checkbox „Enable second language“. Über die Drop Down Menüs „First Language“ und „Second Language“ können Sie sich ihre gewünschten Sprachen aussuchen.

Batalyse unterstützt aktuell die nachfolgenden Sprachen:

  • Deutsch
  • Englisch
  • Französisch
  • Spanisch
  • Portugiesisch
  • Russisch
  • Japanisch
  • Koreanisch
  • Chinesisch




Die Checkbox Embed Graphs ermöglicht Ihnen eine übersichtliche Darstellung Ihrer Ergebnisdiagramme in Origin in nur einer Arbeitsmappe/Worksheet. Durch Doppelklick auf ein Ergebnisdiagramm wird dieses als Vollbild dargestellt. Wenn diese Funktion nicht aktiviert ist, wird für jedes erstellte Ergebnisdiagramm ein separates Objekt erstellt.

Durch Aktivieren der Checkbox Embed Graphs werden alle Diagramme in einem Worksheet dargestellt Abbildung 1: Durch Aktivieren der Checkbox Embed Graphs werden alle Diagramme in einem Worksheet dargestellt

Ist die Checkbox **Embed Graphs** nicht aktiv wird ein Objekt für jedes Diagramm erstellt Abbildung 2: Ist die Checkbox Embed Graphs nicht aktiv wird ein Objekt für jedes Diagramm erstellt.

Die Auswahl der Checkbox Delete Data Worksheet reduziert erheblich die Origin Projektdateigröße indem die eingelesenen Messdaten nach der Auswertung direkt gelöscht werden. Die Ergebnisdiagramme werden dadurch nicht mitgelöscht oder beeinträchtigt. Ein Nachteil ist jedoch, dass Sie die Ergebnisdiagramme nicht mehr direkt manipulieren können. D.h. sollten Sie in der Eingabemaske einen Fehler begangen haben, so kann dieser nachträglich einfach durch eine korrigierte Eingabe im Origin Worksheet für sämtliche Diagramm behoben werden. Diese Möglichkeit existiert bei einem gelöschten Worksheet nicht mehr. Eine Variation der Ansicht, bzw. des Bildausschnitts der Ergebnisdiagramme ist aber weiterhin möglich.



Im Menu Graph Customization können Sie die Größe von Achsenbeschriftungen, Legende und Diagrammtitel einhaltlich gestalten. Ein Diagrammtitel kann für bis zu zwei Sprachen gewählt werden.



In der Auswahl Cycles to display wählen Sie spezifische Zyklenzahlen aus, von denen der Spannungsverlauf beim Laden und Entladen in einem Ergebnisdiagramm dargestellt wird. Falls zusätzlich Temperaturmessungen erfolgt sind, werden für die ausgewählten Zyklen auch Diagramme geplottet, die neben dem Spannungsverlauf auch den Temperaturverlauf während des Ladevorgangs und des Entladevorgangs zeigen. Wenn Sie die Checkbox Auto-detect important cycles aktiviert haben, unterstützt Sie Batalyse bei der Auswahl wichtiger Zykeln. Durch Eingabe eines Wertes bei Important cycle detection threshold wird Batalyse automatisch alle Zyklen anzeigen, bei denen sich die Kapazität zum Vorgängerzyklus um diesen Wert geändert hat.




Die Auswahl Capacity Graphs Legends gibt Ihnen die Möglichkeit die Legende in Ihren Diagrammen zu beschriften. Da es sehr viele unterschiedliche elektrochemische Systeme gibt haben Sie hier eine freie Eingabemöglichkeit für beide ausgewählte Sprachen. Wenn Sie keine Eingaben machen, wird automatisch die Default Legende verwendet.




Current Display Method ermöglicht Ihnen im Ergebnisdiagramm die Anzeige der Strom (A oder mA) oder der C-Rate oder der Stromdichte bezogen auf die Elektrodenfläche (mA/cm²) oder der Stromdichte bezogen auf das Aktivmaterial (mA/g) oder der Leistung (W). Die Anzeige erfolgt je nach Auswahl für den Entladevorgang oder den Ladevorgang oder für Entladevorgang und Ladevorgang. Wenn Sie die C-Rate auswählen möchten, müssen im Tab „Electrochemistry“ entsprechende Angaben bei „Theoretical gravimetric cell capacity“ oder „Nominal cell capacity“ gemacht werden. Falls Sie dies vergessen haben werden Sie wie in der Abbildung unten gezeigt erinnert.

Anmerkung: Für die Berechnung der C-Rate, Stromdichte (mA/cm²) oder (mA/g) oder der Leistung (W) wird der durchschnittliche Strom innerhalb des Zyklus verwendet.

Die Ergebnisdiagramme werden automatisch so strukturiert, dass Zyklen mit gleicher C-Rate (etc.) gruppiert werden. Durch die Eingabe „Rate decimal digits to display“ können Sie z.B. die C-Rate in den Diagrammen runden, da durch die genaue Berechnung „krumme“ Werte entstehen können.

Über Curve Graphs Line Style können Sie wählen, ob die Lade- bzw. Entladekennlinie durchgängig oder unterbrochen angezeigt werden sollen.

Beispiel: Sie entladen Ihre Zelle 5 Zyklen mit 1C, laden aber mit 3C und führen danach weitere 200 Zyklen mit 10C durch. Durch Auswahl von Charge + discharge rates wird in Ihren Ergebnisdiagrammen sowohl 1C für das Entladen und 3C für das Laden im Bereich der ersten fünf Zyklen angezeigt. Im Bereich der folgenden 200 Zyklen wird Ihnen sowohl 10C für Laden als auch für das Entladen angezeigt.



Über Differential Voltammetry (dQ/dV, dT/dV) Graphs Parameters können Sie Ihre dQ/dV und dT/dV Diagramme anpassen.



Graphs to Plot erlaubt Ihnen eine Auswahl welche Diagramme Batalyse für Sie erstellen soll. Die Diagramme sind in Capacity Retention, Energy Density, Differential Voltammetry Graphs, Additional Graphs, Comparison Graphs sortiert. Sie können jedes einzelne Diagramm manuell hinzufügen oder entfernen oder dies für sämtliche Diagramme über Select All/None gemeinsam tun.




Zusätzlich können Sie die Reihenfolge der Anzeige Ihrer Diagramme in Origin Ihren Wünschen anpassen. Rechts oberhalb des Diagramms können Sie eine Zahl eintragen. Je kleiner die eingetragene Zahl, desto höher ist die Priorität Ihres Graphen und desto weiter oben wird er Ihnen in Origin angezeigt. Haben zwei oder mehrere Diagramme die gleiche Zahl zugewiesen bekommen, so werden sie direkt nebeneinander bzw. untereinander angezeigt.


Der Tab Export gibt Ihnen einige Funktionen in die Hand, mit deren Hilfe Sie hoffentlich schneller Ergebnisberichte und Präsentationen erstellen können. Durch Anklicken der Checkbox Auto-export graphs to image files werden sämtliche erstellten Origin Ergebnisdiagramme ohne zusätzlichen Arbeitsschritt als Grafiken gespeichert.

Über das Menü Image Format können Sie das Format der Grafikdateien auswählen. Die nachfolgenden Eingabefelder erlaubt Ihnen die Eingabe einer Pixelanzahl für Ihre Grafiken. Ein Aktivieren der Checkbox Export in gray scale führt zu einem Grafikexport in Graustufen ohne Farbe.

Über den Browse Button wählen Sie einen Zielordner für den Export Ihrer Ergebnisgrafiken aus. Wie zuvor starten Sie mit dem Button Save to JSON File die Auswertung und mit Save as Default werden die eingegebenen Parameter für Ihre folgenden Auswertungen zwischengespeichert.