《化学电源设计》课程教学大纲

1、化学电源设计教学大纲课程编号：100096108课程名称：化学电源设计高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：必修课程类别：Bz类别专业基础课程基本模块适用专业：新能源材料与器件专业开课学年及学期：非强制，建议大学四年级。先修课程（a)必须先修且考试通过的课程，b)必须先修过的课程，c)建议先修的课程）： a) 大学物理 物理化学b) 应用电化学，化学电源测试原理与技术c) 无课程总学分：3，总学时: 48课程教学形式：课程讲授（38）+电池设计综合训练 （10）课程教学目标课程教学目标教学效果评价（选填项）不及格及格，中良优1. 通过理论和实验教学，使学生具有运用新能源材料、电化

2、学原理、电源设计基础知识开展功能材料、能源器件的设计和分析的能力。完全不掌握新能源材料、电化学原理、电源设计基础知识，不具有功能材料、能源器件的设计和分析的能力，或者仅有碎片化的理解。基本掌握新能源材料、电化学原理、电源设计基础知识，基本具有功能材料、能源器件的设计和分析的能力，但是知识掌握和能力形成不全面。较好掌握新能源材料、电化学原理、电源设计基础知识，具有功能材料、能源器件的设计和分析的能力，但是知识掌握和能力形成稍有欠缺。能够掌握新能源材料、电化学原理、电源设计基础知识，具有功能材料、能源器件的设计和分析的能力，知识掌握和能力形成俱佳。2. 通过课堂教学和实验，使学生具有运用新能源材料

3、与器件设计、制备、测试基础知识开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析的能力完全不能运用新能源材料与器件设计、制备、测试基础知识，无法开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析等。基本能够运用新能源材料与器件设计、制备、测试基础知识，初步开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析。能够运用新能源材料与器件设计、制备、测试基础知识，开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析等工作。能够运用新能源材料与器件设计、制备、测试基础知识，可以熟练开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析等工作。3. 通过课堂教学和实验，熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，具备对电极、电池、模块的特征参数和运

4、行参数进行测量和测试的能力，并能够对实验结果进行分析完全不熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，不具备对电极、电池、模块的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力，不能够对实验结果进行分析。基本熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，基本具备对电极、电池、模块的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力，初步能够对实验结果进行分析。熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，基本具备对电极、电池、模块的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力，初步能够对实验结果进行分析。熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，基本具备对电极、电池、模块的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力，能

5、够对实验结果进行分析。4. 通过课堂教学，了解新能源材料与器件专业前沿和行业发展趋势，认识本专业对于社会发展的重要性完全不能了解新能源材料与器件专业前沿和行业发展趋势，不能认识本专业对于社会发展的重要性。基本了解新能源材料与器件专业前沿和行业发展趋势，初步认识本专业对于社会发展的重要性。了解新能源材料与器件专业前沿和行业发展趋势，初步认识本专业对于社会发展的重要性。了解新能源材料与器件专业前沿和行业发展趋势，认识本专业对于社会发展的重要性。课程教学目标与所支承的毕业要求对应关系（公共平台课无需细化到毕业要求指标点，暂无专业认证需求的专业下表可选填）教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配

6、所支承的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章 绪 论1.1化学电源发展1.2化学电源设计概述21、4采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行教学，应用图片展示，辅助网络课程资源补充相关拓展知识。第二章 化学电源2.1化学电源的工作原理2.2化学电源的基本性能2.3化学电源的组成与分类41、2、3、4采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，提问。第三章 化学电源设计过程3.1化学电源设计的目标3.2化学电源设计的基本程序3.3化学电源设计前的准备3.4化学电源制造、化成及使用过程对设计修正的返馈41、2、3、4采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，提问。第四章

7、化学电源构成材料4.1正、负极材料4.2电解液材料4.3 常规电池用隔膜材料4.4 集流体材料4.5 功能添加剂4.6 粘结剂4.7 化学电源的其它辅助材料102、3采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，实物展示，提问。第五章 化学电源设计实例5.1一次化学电池设计5.2铅酸蓄电池设计5.3镍氢电池设计5.4锂离子电池设计121、2、3、4采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，实物展示，提问。第六章 特殊需求的电池设计6.1 高能量密度电池设计6.2 高功率密度电池设计41、2、3、4采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，提问。第七章 电池行业的清洁生产设计7.1概述7.2清

8、洁生产的含义与实施7.3电池生产过程中“三废”的危害与防治措施24采用多媒体教学与传统教学方法相结合进行讲授，提问。第八章 各类电池设计综合训练1、每人抽签决定电池设计的类型2、调研，并提出设计方案和工艺类型3、完成电池设计方案，进行PPT报告101、2、3、4每人分别进行不同电池的设计，并PPT汇报。考核与成绩评定：平时成绩（10%）、电池综合设计训练（30%），期末考试在总成绩中的比例（60%），平时成绩的记录方法（提问和作业）。（1） 课程整体考核课程目标序号课程目标考核方式及标准课程目标1课程目标1：通过理论学习和电池综合设计训练，使学生具有运用新能源材料、电化学原理、电源设计基础知识

9、，开展功能材料、能源器件的设计和分析的能力。统计期末考试第1大题平均得分率，若达到60%，则判定这门课达到课程目标1。课程目标2课程目标2：具有运用新能源材料与器件设计、制备、测试基础知识开展新材料与能源器件建模、控制、测试、分析的能力统计期末考试第2大题平均得分率，若达到60%，则判定这门课达到课程目标2。课程目标3课程目标3：熟悉化学电源、物理电源等新能源器件的工作原理，具备对电极、电池、模块的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力，并能够对实验结果进行分析。统计期末考试第3大题平均得分率，若达到60%，则判定这门课达到课程目标3。课程目标4课程目标4：了解新能源材料与器件专业前沿和行业发

10、展趋势，认识本专业对于社会发展的重要性统计期末考试第4大题平均得分率，若达到60%，则判定这门课达到课程目标4。（2） 学生个体成绩评定序号考核项目/方式比例考核类型/考核时长/字数要求考评内容（课程目标的对应项）1平时成绩10%10小时每节课提问，对应课程目标1、2、3、4。2电池设计综合训练30%30小时设计与报告，对应课程目标1、2、3和4。4期末考试60%闭卷，2小时。考核基础理论知识和技术手段的掌握程度，能用理论和技术开展工程设计问题的分析。对应课程目标1、2、3和4。各项考核项目均按照百分制给分，记录在成绩表中，总评成绩时按照各项比例进行加权，然后总和得出考核成绩，60分以下为不及

11、格，60分（含）70分为及格，70分（含）80分为中等，80分（含）90分为良好，90分（含）100分为优秀。教材，参考书:选用教材：王力臻. 化学电源设计M. 北京, 化学工业出版社: 2008参考书：史鹏飞. 化学电源工艺学M. 黑龙江, 哈尔滨工业大学出版社: 2006郭炳焜, 李新海, 杨松青.化学电源电池原理及制造技术M. 湖南, 中南大学出版社: 2009大纲说明：大纲编写依据新能源材料与器件培养方案、面向对象为新能源材料与器件专业本科四年级学生、适合专业为新能源材料与器件。 编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院长签名： HYPERLINK /link?url=elN5

12、MbJUyzS1-swGAbS7Mq-C6lES70LBYmrhekLatBI49wf_Ao5Xdu0MhI_sazvE87MogajGC7YLYwAu3lPVjvQeSvJnw8tAytIuIj1vU5FclwPP6lwLt2GyDzW04rTtyrF7vORowwdrrkeHcL4C_ t _blank Electrochemical power source designCourse code: 100096108Course name: HYPERLINK /link?url=elN5MbJUyzS1-swGAbS7Mq-C6lES70LBYmrhekLatBI49wf_Ao5Xdu0

13、MhI_sazvE87MogajGC7YLYwAu3lPVjvQeSvJnw8tAytIuIj1vU5FclwPP6lwLt2GyDzW04rTtyrF7vORowwdrrkeHcL4C_ t _blank Electrochemical power source designLecture Hours:48Laboratory Hours:16Credits:3Term(If necessary):7Prerequisite(s): Physics, Physical chemistry, Applied electrochemistry, Principles and techniques

14、 of chemical power source testingCourse Description:Through learning of the theory and the experiments, the students are in capacity of using new energy materials, electrochemistryprinciple, and the basic knowledge of power source design to design and analyze the functional materials and energy devi

15、ces. The students can test and measure the characteristicparameter and operatingparameters of electrode, cell and module, and can also analyze the experiment results. The students can comprehend the latest develop trend of this industry. Course Outcomes:After completing this course, a student should

16、 be able to:Know and understand the conception of new energy material, electrochemistryprinciple, and the basic knowledge of power source.Use the knowledge to design, preparation, test and analyze of the new material and device.Analyze the testing and measuring results.Comprehend the latest develop

17、trend of this industry.Course Content:Lectures and Lecture Hours: Introduction 2 1.1 The development of electrochemical power source1.2 An overview of electrochemical power source designElectrochemical power source 42.1 The principle of operation of electrochemical power source2.2 Properties of elec

18、trochemical power sourceconstitutionandclassification of electrochemical power sourceDesign processof electrochemical power source 43.1 Target of the design of electrochemical power source3.2 Basicprograms of the design of electrochemical power source3.3 The preparation before the design of electroc

19、hemical power source3.4 manufacture, formation, and back feed of using process4. Composition materialof electrochemical power source 104.1 Positive and negative electrode materials4.2 Electrolyte material4.3 Membrane material for conventional batteries4.4 Current-Collector material4.5 Functionaladdi

20、tives4.6 Binder4.7 Other auxiliary materials5. Design example of electrochemical power source 12 5.1 Primary chemical cell design 5.2 ead-acidbattery design 5.3 Ni-MHbattery design 5.4 Lithium battery design6. Particularneeds for electrochemical power source design 4 6.1 High energy density battery

21、design 6.2 High power density battery design 7. Cleanerproductionfor battery industry 27.1 Summary7.2 Meaning and Implementation of cleanerproduction7.3 The harm and prevention measures of wastes during battery productionCombined training of some kinds of batteries 10Grading: Inclass Quizzes10%Experiments 30%Final 60%Text & Reference Book: