《动力锂电池模组技术概论》课程教学大纲

《动力锂电池模组技术概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称动力锂电池模组技术概论课程编号课程性质专业选修课课程类别专业课开课单位无机材料教研室授课学期第7学期学分/学时1.5/20课内学时20理论授课20上机学时0课内实践0实验学时0课外学时24适用专业新能源材料与器件是否双语否先修课程《大学物理》、《物理化学》、《固体物理》、《锂离子电池材料》、《储能技术与材料》、《新能源材料概论》《电化学研究方法》后续课程毕业实习、毕业设计（论文）二、课程简介《动力锂电池模组技术概论》是新能源材料与器件专业的专业选修课。本课程在学生已经掌握了重要新能源器件——锂离子电池的关键材料和单体技术基础之上，重点讲授新能源汽车锂离子动力电池的产业路线、电池系统关键技术以及电池系统内部结构模型化方法、电池系统特性、热失控及滥用安全问题。针对新能源汽车的应用环境和使用特点，着重探讨提高动力电池系统的安全性、可靠性和轻量化技术的理论和方法。本课程不过多涉及前期已经学过的电化学原理、正负极材料及其制造工艺等细节，而把重点放在电池系统性能分析和应用领域，探讨如何满足新能源汽车高稳定、高安全、长寿命的需求。培养学生综合运用基础理论知识和先进的专业技术手段，解决新能源器件生产、加工、服役以及检验过程中的复杂工程问题的能力；让学生熟悉新能源材料与器件工业发展现状和趋势，具有综合运用相关领域涉及的经济、环境、法律、安全等知识的能力；培养学生通过多种途径进行知识的更新，具有良好的终身学习习惯和自我发展能力，能够不断适应社会发展变化；培养学生的社会责任感和工程职业道德。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.使学生了解汽车动力电池产业的现状、主要技术路线及其实际制作过程。通过产业现状、中国新能源汽车发展路途的学习，激发学生的爱国主义情怀、民族自豪感以及未来就业深造的自信感，培育学生的科学思维，探索创新的精神、精益求精的工匠精神。课程目标2.使学生了解锂离子动力电池系统的稳定性要求和测试方法，了解锂离子电池系统组装、轻量化分析与设计方法。培养学生在新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价等方面的专业基本理论与基本能力。课程目标3.使学生了解动力电池系统的热管理、滥用条件下热失控和火灾事故分析与对策等知识。培养学生的创新精神、创新意识，以及社会责任感和工程职业道德。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点6.1：了解新能源材料与器件领域的工程技术发展现状，具有系统的实践学习经历。指标点6.3：能够正确认识新能源材料与器件工程实践对环境和社会可持续发展的影响，明确实施工程实践及其解决方案中应承担的责任。6-工程与社会课程目标2指标点1.4：掌握用于解决复杂工程问题的新能源材料与器件专业基础知识，并能用于新能源材料的制备、表征、器件组装、性能检测等，解决新能源材料与器件领域复杂工程问题。指标点3.1：针对新能源材料与器件产品或项目等复杂工程问题，具有设计满足特定需求的新能源材料与器件生产过程系统、操作单元或工艺流程的能力，并能够在设计环节中体现创新意识。指标点7.2：了解新能源材料与器件产品及工程项目的相关标准和规范，能针对可能产生的不良影响给出积极的应对方案。1-工程知识3-设计/开发解决方案7-环境和可持续发展课程目标3指标点3.1：针对新能源材料与器件产品或项目等复杂工程问题，具有设计满足特定需求的新能源材料与器件生产过程系统、操作单元或工艺流程的能力，并能够在设计环节中体现创新意识。指标点3.3：新能源材料与器件产品或项目方案设计中能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。指标点7.2：了解新能源材料与器件产品及工程项目的相关标准和规范，能针对可能产生的不良影响给出积极的应对方案。指标点8.3：具有社会责任感。3-设计/开发解决方案7-环境和可持续发展8-职业规范四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元动力电池产业现状和技术路线（学时数：4学时）1.课程主要内容（1）中国新能源相关政策，以及中国锂离子动力电池发展历程；（2）汽车动力电池产业的现状、主要技术路线及其实际制作过程；（3）汽车动力电池未来发展趋势。2.重点和难点（1）中国锂离子动力电池发展历程；（2）汽车动力电池产业的现状以及中国在动力电池市场中的地位；（3）动力电池主要技术路线和制造过程；（4）动力电池未来发展趋势。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，全面阐述中国锂离子动力电池发展历程；汽车动力电池产业的现状、主要技术路线及其实际制作过程。（2）通过课堂讨论，共同探讨动力汽车电池未来发展趋势；（3）让学生课下查阅资料，了解中国近年来针对新能源汽车、锂离子电池等制定的相关政策。4.学生学习预期成果（1）通过该单元的学习，了解汽车动力电池产业的现状、主要技术路线及其实际制作过程，了解新能源汽车对电池系统的要求；（2）通过对中国动力电池市场地位、国家相关政策的学习，认识到本专业对中国新能源发展的重要意义。5.支撑课程目标课程目标1.使学生了解汽车动力电池产业的现状、主要技术路线及其实际制作过程。通过产业现状、中国新能源汽车发展路途的学习，激发学生的爱国主义情怀、民族自豪感以及未来就业深造的自信感，培育学生的科学思维，探索创新的精神、精益求精的工匠精神。第二单元动力电池模组技术和系统特性（学时数：10学时）1.课程主要内容（1）锂离子电池系统组装方式；（2）锂离子动力电池系统的稳定性要求，电池系统稳定性测试相关国家、行业标准和具体测试方法；（3）动力电池系统轻量化的意义，轻量化设计方法。2.重点和难点（1）锂离子电池系统组装方式和性能之间的关系；（2）锂离子电池系统稳定性测试标准和方法；（3）如何对电池系统进行轻量化设计。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，介绍电池系统结构和组装过程；介绍锂离子电池稳定性要求和测试标准、方法；介绍电池轻量化设计的重要性和方法；（2）通过课堂讨论，探讨电池系统结构和性能之间的关系；（3）要求学生课后通过查阅资料，了解目前电池系统轻量化水平。4.学生学习预期成果（1）了解主流形式的单体电池（圆柱、方形、软包）的组装方式；（2）了解电池系统高稳定的重要意义和测试标准、方法；（3）了解电池系统轻量化设计的意义和方法，以及现阶段的技术水平。5.支撑课程目标课程目标2.使学生了解锂离子动力电池系统的稳定性要求和测试方法，了解锂离子电池系统组装、轻量化分析与设计方法。培养学生在新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价等方面的专业基本理论与基本能力。第三单元动力电池系统安全性要求和测试方法（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）新能源汽车用动力电池系统安全的重要性；（2）新能源汽车用动力电池系统安全性能要求和相关国家、行业标准，以及具体的测试方法；（3）提高动力电池系统安全性的技术手段。2.重点和难点（1）动力电池系统安全性能要求和相关国家、行业标准，以及具体的测试方法。（2）提高动力电池系统安全性的技术手段；单体电池安全和系统安全的关系。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，介绍电池系统安全性能的重要性，新能源汽车用动力电池系统安全性能要求和相关国家、行业标准，以及具体的测试方法；（2）通过课堂讨论，探讨电池系统安全和单体电池安全性之间的关系；探讨电池开发工程师应该具备的职业素养、道德素养和社会责任。（3）通过课后习题的方式，要求学生课后通过查阅向观众资料，了解目前主流电池厂家、电动车厂家对于电池系统安全性所采用的主要技术手段。4.学生学习预期成果（1）了解动力电池系统安全的重要性；（2）了解电池系统安全性能包含的内容、测试标准和测试方法。（3）了解提高电池系统安全性的技术手段，单体电池安全性和电池系统安全性之间的关系。5.支撑课程目标课程目标3.使学生了解动力电池系统的热管理、滥用条件下热失控和火灾事故分析与对策等知识。培养学生的创新精神、创新意识，以及社会责任感和工程职业道德。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元：动力电池产业现状和技术路线讲授法、课堂练习、专题讨论课程目标141:1.2第二单元：动力电池模组技术和系统特性讲授法、专题讨论、课堂测验课程目标2101:1.2第三单元：动力电池系统安全性要求和测试方法讲授法、小组讨论、课堂测验课程目标361:1.2合计2024五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩70%作业40本门课程4次作业，每次10分。主要考核内容：阶段性重点难点作业评分的具体标准：能按时认真完成布置的作业，书写工整，答案正确合理（9-10分）；能按时完成布置的作业，作业撰写基本工整，答案正确（7.5-8.9分）；能按时完成布置的作业，作业撰写基本工整，答案基本合理（6-7.4分）。不能按时完成布置的作业，作业撰写潦草，答案不准确（0-5.9分）。课堂练习30考核内容：各章节基本知识点，题型主要以论述题的形式。及评价细则：5次课堂练习，每次6分。课堂表现30课堂表现包括出勤和课堂讨论，其中出勤14分，课堂表现16分：缺勤1次扣2分，事假病假扣0.5分，无故缺勤5次以上出勤记0分。原则上设置不少于4次课堂讨论或提问，每参加一次记4分，最高16分。结课测验30%知识40考核内容：发展现状、系统组装方法、测试方法等考试题型：选择、判断、填空、综合等评价细则：选择、判断和填空等客观题每题2分，综合题主要考察学生对系统性能测试标准和测试方法的理解，对系统组装和系统性能之间关系的理解，对动力电池系统未来趋势的合理展望等。具体分值根据题目数量调整。能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元：动力电池产业现状和技术路线1-1锂离子动力电池发展历程；1-2汽车动力电池产业的现状、技术路线及其制作过程；作业、课堂练习、结课测验课程目标1第二单元：动力电池模组技术和系统特性2-1锂离子电池系统组装方式；2-2锂离子动力电池系统的稳定性要求；2-3电池系统稳定性测试相关国家、行业标准和具体测试方法；2-4动力电池系统轻量化的意义，轻量化设计方法。作业、课堂练习、课堂讨论，结课测验课程目标2第三单元：动力电池系统安全性要求和测试方法3-1新能源汽车用动力电池系统安全性能包含的内容；3-2新能源汽车用动力电池系统安全性能要求和相关国家、行业标准，以及具体的测试方法；3-3提高动力电池系统安全性的技术手段。作业、课堂练习、课堂讨论，结课测验课程目标3六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材王芳，夏军.电动汽车动力电池系统设计与制造技术.科学出版社，2017年版。（二）相关推荐书目1.兰凤崇，陈吉清.新能源汽车动力电池系统关键技术.华南理工大学出版社，2022年版；2.李亚莉.新能源汽车动力电池及管理系统检修.复旦大学出版社，2021年版；3.许铀，魏亮亮，刘鲁新，熊会元，雷晓.电池管理系统（BMS）设计与制造技术.机械工业出版社，2023年版。（三）课程资源Bilibili网络学习资源：车用动力电池——从单体到系统。链接如下：/video/BV1X3411u7Dq/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=0dacaf565a295eeab9