《化學(xué)電源設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

1、化學(xué)電源設(shè)計(jì)教學(xué)大綱課程編號(hào)：100096108課程名稱：化學(xué)電源設(shè)計(jì)高等教育層次：本科課程在培養(yǎng)方案中的地位：課程性質(zhì)：必修課程類別：Bz類別專業(yè)基礎(chǔ)課程基本模塊適用專業(yè)：新能源材料與器件專業(yè)開課學(xué)年及學(xué)期：非強(qiáng)制，建議大學(xué)四年級(jí)。先修課程（a)必須先修且考試通過的課程，b)必須先修過的課程，c)建議先修的課程）： a) 大學(xué)物理 物理化學(xué)b) 應(yīng)用電化學(xué)，化學(xué)電源測(cè)試原理與技術(shù)c) 無課程總學(xué)分：3，總學(xué)時(shí): 48課程教學(xué)形式：課程講授（38）+電池設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練 （10）課程教學(xué)目標(biāo)課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)效果評(píng)價(jià)（選填項(xiàng)）不及格及格，中良優(yōu)1. 通過理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生具有運(yùn)用新能源材料、電化

2、學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)開展功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力。完全不掌握新能源材料、電化學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，不具有功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力，或者僅有碎片化的理解。基本掌握新能源材料、電化學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，基本具有功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力，但是知識(shí)掌握和能力形成不全面。較好掌握新能源材料、電化學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，具有功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力，但是知識(shí)掌握和能力形成稍有欠缺。能夠掌握新能源材料、電化學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，具有功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力，知識(shí)掌握和能力形成俱佳。2. 通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生具有運(yùn)用新能源材料

3、與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析的能力完全不能運(yùn)用新能源材料與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)，無法開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析等?；灸軌蜻\(yùn)用新能源材料與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)，初步開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析。能夠運(yùn)用新能源材料與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)，開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析等工作。能夠運(yùn)用新能源材料與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)，可以熟練開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析等工作。3. 通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)

4、行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析完全不熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，不具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，不能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。基本熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，基本具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，初步能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，基本具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，初步能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，基本具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，能

5、夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。4. 通過課堂教學(xué)，了解新能源材料與器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性完全不能了解新能源材料與器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，不能認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性?；玖私庑履茉床牧吓c器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，初步認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性。了解新能源材料與器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，初步認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性。了解新能源材料與器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性。課程教學(xué)目標(biāo)與所支承的畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系（公共平臺(tái)課無需細(xì)化到畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，暫無專業(yè)認(rèn)證需求的專業(yè)下表可選填）教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、與進(jìn)度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配

6、所支承的課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填）第一章 緒 論1.1化學(xué)電源發(fā)展1.2化學(xué)電源設(shè)計(jì)概述21、4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)用圖片展示，輔助網(wǎng)絡(luò)課程資源補(bǔ)充相關(guān)拓展知識(shí)。第二章 化學(xué)電源2.1化學(xué)電源的工作原理2.2化學(xué)電源的基本性能2.3化學(xué)電源的組成與分類41、2、3、4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，提問。第三章 化學(xué)電源設(shè)計(jì)過程3.1化學(xué)電源設(shè)計(jì)的目標(biāo)3.2化學(xué)電源設(shè)計(jì)的基本程序3.3化學(xué)電源設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備3.4化學(xué)電源制造、化成及使用過程對(duì)設(shè)計(jì)修正的返饋41、2、3、4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，提問。第四章

7、化學(xué)電源構(gòu)成材料4.1正、負(fù)極材料4.2電解液材料4.3 常規(guī)電池用隔膜材料4.4 集流體材料4.5 功能添加劑4.6 粘結(jié)劑4.7 化學(xué)電源的其它輔助材料102、3采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，實(shí)物展示，提問。第五章 化學(xué)電源設(shè)計(jì)實(shí)例5.1一次化學(xué)電池設(shè)計(jì)5.2鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)5.3鎳氫電池設(shè)計(jì)5.4鋰離子電池設(shè)計(jì)121、2、3、4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，實(shí)物展示，提問。第六章 特殊需求的電池設(shè)計(jì)6.1 高能量密度電池設(shè)計(jì)6.2 高功率密度電池設(shè)計(jì)41、2、3、4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，提問。第七章 電池行業(yè)的清潔生產(chǎn)設(shè)計(jì)7.1概述7.2清

8、潔生產(chǎn)的含義與實(shí)施7.3電池生產(chǎn)過程中“三廢”的危害與防治措施24采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行講授，提問。第八章 各類電池設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練1、每人抽簽決定電池設(shè)計(jì)的類型2、調(diào)研，并提出設(shè)計(jì)方案和工藝類型3、完成電池設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行PPT報(bào)告101、2、3、4每人分別進(jìn)行不同電池的設(shè)計(jì)，并PPT匯報(bào)。考核與成績?cè)u(píng)定：平時(shí)成績（10%）、電池綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練（30%），期末考試在總成績中的比例（60%），平時(shí)成績的記錄方法（提問和作業(yè)）。（1） 課程整體考核課程目標(biāo)序號(hào)課程目標(biāo)考核方式及標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)1：通過理論學(xué)習(xí)和電池綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生具有運(yùn)用新能源材料、電化學(xué)原理、電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

9、，開展功能材料、能源器件的設(shè)計(jì)和分析的能力。統(tǒng)計(jì)期末考試第1大題平均得分率，若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)到課程目標(biāo)1。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)2：具有運(yùn)用新能源材料與器件設(shè)計(jì)、制備、測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)開展新材料與能源器件建模、控制、測(cè)試、分析的能力統(tǒng)計(jì)期末考試第2大題平均得分率，若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)到課程目標(biāo)2。課程目標(biāo)3課程目標(biāo)3：熟悉化學(xué)電源、物理電源等新能源器件的工作原理，具備對(duì)電極、電池、模塊的特征參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和測(cè)試的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)期末考試第3大題平均得分率，若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)到課程目標(biāo)3。課程目標(biāo)4課程目標(biāo)4：了解新能源材料與器件專業(yè)前沿和行業(yè)發(fā)

10、展趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)本專業(yè)對(duì)于社會(huì)發(fā)展的重要性統(tǒng)計(jì)期末考試第4大題平均得分率，若達(dá)到60%，則判定這門課達(dá)到課程目標(biāo)4。（2） 學(xué)生個(gè)體成績?cè)u(píng)定序號(hào)考核項(xiàng)目/方式比例考核類型/考核時(shí)長/字?jǐn)?shù)要求考評(píng)內(nèi)容（課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)）1平時(shí)成績10%10小時(shí)每節(jié)課提問，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3、4。2電池設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練30%30小時(shí)設(shè)計(jì)與報(bào)告，對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3和4。4期末考試60%閉卷，2小時(shí)?？己嘶A(chǔ)理論知識(shí)和技術(shù)手段的掌握程度，能用理論和技術(shù)開展工程設(shè)計(jì)問題的分析。對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、2、3和4。各項(xiàng)考核項(xiàng)目均按照百分制給分，記錄在成績表中，總評(píng)成績時(shí)按照各項(xiàng)比例進(jìn)行加權(quán)，然后總和得出考核成績，60分以下為不及

11、格，60分（含）70分為及格，70分（含）80分為中等，80分（含）90分為良好，90分（含）100分為優(yōu)秀。教材，參考書:選用教材：王力臻. 化學(xué)電源設(shè)計(jì)M. 北京, 化學(xué)工業(yè)出版社: 2008參考書：史鵬飛. 化學(xué)電源工藝學(xué)M. 黑龍江, 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社: 2006郭炳焜, 李新海, 楊松青.化學(xué)電源電池原理及制造技術(shù)M. 湖南, 中南大學(xué)出版社: 2009大綱說明：大綱編寫依據(jù)新能源材料與器件培養(yǎng)方案、面向?qū)ο鬄樾履茉床牧吓c器件專業(yè)本科四年級(jí)學(xué)生、適合專業(yè)為新能源材料與器件。 編寫教師簽名： 責(zé)任教授簽名： 開課學(xué)院教學(xué)副院長簽名： 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: