21化工专业《电池原理及制造技术》教学大纲王辉 9.1

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1、《电池原理及制造技术》教学大纲课程编码：0412102402课程名称：电池原理及制造技术学时/学分：32/2先修课程：《物理化学》、《化工原理》适用专业：化学工程与工艺开课教研室：化工教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是化学工程与工艺专业的专业选修课。2．课程任务：本课程主要介绍化学电源的基本原理、种类、设计方法和电化学测试方法。本课程为学生从事电池设计、生产、性能测试、管理和技术革新提供必要的专业知识，为学生毕业后从事电化学领域的工作奠定基础。二、课程教学基本要求本课程在知识方面应提供构建电化学

2、专业工程师所必须具备的电化学及电池设计、生产、性能测试和管理相关的理论知识；在能力方面，培养学生的自学能力，形成科学的逻辑思维方法，以提高综合分析问题、解决问题的能力；在技能方面，学生应具有分析电池生产和性能测试中出现问题及解决问题的能力，能解决电池生产和性能测试中出现的一般问题。成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（作业、期中考试等）（30%)。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章化学电源概论1.教学基本要求了解本课程的内容、性质和任务；掌握化学电源的组成；掌握化学电

3、源的工作原理；掌握化学电源的各种电压参数；掌握化学电源的容量与比容量。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握化学电源的组成、工作原理及表示化学电源性能的参数，如电压参数、容量参数等。3.教学重点和难点教学重点是电极类型、结构及高能电池工作原理，电池的容量与比容量。教学难点是电极类型及结构。4.教学内容（1）化学电源的组成主要知识点：电极类型及结构；电极粘结剂；化学电源用隔膜；封口剂；电池组。（2）化学电源的工作原理主要知识点：一次电池工作原理；高能电池工作原理。（3）化学电源的性能主

4、要知识点：原电池电动势；电池内阻；开路电压和工作电压；电池的容量与比容量；电池的能量与比能量；电池的功率与比功率；贮存性能与自放电；电池寿命。第二章化学电源的理论基础1.教学基本要求掌握可逆电池和可逆电极的工作原理；理解浓差电池工作原理；掌握气体电极过程；掌握极化作用过程。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握可逆电池和可逆电极的工作原理；掌握电极过程的原理和极化作用过程如：气体电极过程。3.教学重点和难点教学重点是可逆电池热力学，气体扩散电极。教学难点是气体扩散电极和半导体空间电荷

5、层。4.教学内容（1）可逆电池和可逆电极主要知识点：可逆电池；可逆电极；化学电源用隔膜；可逆电池热力学。（2）浓差电池主要知识点：离子浓差电池；电极浓差电池。（3）电极过程主要知识点：极化作用；过电位；电化学步骤的基本动力学方程式。（4）气体电极过程主要知识点：氢电极过程；氧电极过程；电催化作用；气体扩散电极。（5）半导体电化学主要知识点：半导体-溶液界面反应；半导体空间电荷层；光电化学电池。第三章铅酸蓄电池1.教学基本要求了解铅酸蓄电池工作原理；掌握铅酸蓄电池制备工艺；理解铅酸蓄电池化成方法；掌握铅酸蓄电

6、池性能测试方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握铅酸蓄电池的制备工艺和性能测试方法。3.教学重点和难点教学重点是铅酸蓄电池电位pH图，铅酸蓄电池化成。教学难点是铅酸蓄电池电位pH图。4.教学内容（1）铅酸蓄电池的工作原理主要知识点：铅酸蓄电池的化学原理；二氧化铅电极；负极活性物质；板栅合金；隔板；电解液。（2）铅酸蓄电池的制备工艺主要知识点：板栅制造；生极板制造；极板化成；电池化成；铅酸蓄电池装配。（3）铅酸蓄电池性能测试主要知识点：电性能；充放电特性；电池容量；电池贮存性能。

7、第四章氢-镍电池1.教学基本要求了解氢-镍电池工作原理；掌握氢-镍电池制备工艺；理解氢-镍电池化成方法；掌握氢-镍电池性能测试方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握氢-镍电池的制备工艺和性能测试方法。3.教学重点和难点教学重点是氢-镍电池工作原理，氢-镍电池化成。教学难点是氢-镍电池化成。4.教学内容（1）高压氢-镍电池主要知识点：高压氢-镍电池的化学原理；高压氢-镍电池制造工艺分析；高压氢-镍电池的性能。（2）金属氢化物-镍电池（MH-Ni）电池主要知识点：MH-Ni电池的工

8、作原理；MH-Ni电池的结构和制造工艺；MH-Ni电池的性能；MH-Ni电池的发展前景。第五章锂离子电池1.教学基本要求理解锂离子电池的工作原理；掌握锂离子电池的电池材料组成与特性；掌握锂离子电池的制备工艺；掌握锂离子电池的性能测试方法。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握锂离子电池的制备工艺、电池材料组成和电池性能测试方法。3.教学重点和难点教学重点是锂离子嵌入脱嵌原理和正极材料、负极