《电源工艺学实验》课程教学大纲

《电源工艺学实验》课程教学大纲

一、课程基本信息

英文名称	Experiments in Technologiesof Power Source	课程代码	MDNE2030
课程性质	专业必修课	授课对象	新能源材料与器件（中外合作）
学 分	1	学 时	36
主讲教师	赵亮、郑洪河	修订日期	2021.3.12
指定教材	孙迎辉，赵亮，杨瑞枝，《新能源材料与器件专业实验综合指导书》，www.优德88.cpm 出版社

二、课程目标

（一）总体目标：

本课程是面向新能源科学与工程专业本科生开设的一门专业实验课，开设了压制对电极片厚度、孔隙率等性能的影响、扣式锂离子电池的组装、软包锂离子电池的制作与测试和碱性锌锰电池的拆解等实验，旨在帮助学生深入理解《电源工艺学》专业课程的知识体系，掌握化学电源工艺制备相关的实验操作，培养学生的实际动手操作能力，将理论知识应用于实践中

（二）课程目标：

课程目标1：

培养学生掌握实验安全知识和意识，熟悉实验室安全操作规则，掌握个人防护措施，对实验室公共物品的维护和爱护。掌握正确书写实验记录和实验报告的方法以及基本操作和常规仪器的使用方法。

课程目标2：

掌握化学电源相关实验所用仪器设备和规范的操作流程，能够熟练使用和独立操作实验设备。

课程目标3：

掌握电源工艺技术的理论基础和学科基本理论；能结合对各类电源技术的了解，懂得电源技术的应用；并知道化学电源基本设计与研究的方法

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系

表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表

课程目标	课程子目标	对应课程内容	对应毕业要求
课程目标1	1.1	实验室安全基础	毕业要求8
	1.2	实验数据与报告	毕业要求10
课程目标2	2.1	代表性仪器设备的操作流程	毕业要求3
	2.2	仪器设备操作安全注意事项	毕业要求3
课程目标3	3.1	化学电源工艺流程	毕业要求1,3
	3.2	化学电源的设计思路、不同工艺对电池性能的影响	毕业要求1,3

三、教学内容

第一章 压制对电极片厚度、孔隙率等性能的影响

1.教学目标

（1）认识并掌握锂离子电池电极片的压制过程；

（2）了解压制条件对电极片厚度、电导率、形貌等因素的影响；

（3）理解压制对电极片电化学性能的影响。

2.教学内容

讲授电池极片的压制工艺，涂层各组分质量百分比和涂层组分真密度计算方法，在锂离子电池制作过程中，如何压制电池极片来改变其厚度、孔隙率等，以实现对多孔电极的最终微观/介观结构的调控。

第二章 扣式锂离子电池的组装

1.教学目标

（1）掌握扣式锂离子电池的工作原理和基本结构；

（2）掌握扣式锂离子电池的组装工艺，关键控制因素。

2.教学内容

讲授锂离子电池的基本组成、工作原理，介绍扣式锂离子电池的结构和组装工艺，已经在组装过程中影响电池性能的关键步骤。

第三章 软包锂离子电池的制作与测试

1.教学目标

（1）了解软包电池及其制备工艺流程；

（2）了解软包电池制备过程中的关键控制因素；

（3）了解电池的一些重要测试方法。

2.教学内容

讲授软包电池的结构示意图及其制造工序，着重介绍各个工艺步骤的关键因素。

第四章 碱性锌锰电池的拆解

1.教学目标

（1）了解碱性锌锰电池结构；

（2）掌握碱性锌锰电池的拆解方法；

（3）测定并分析碱性锌锰电池的各个部件及电极组分。

2.教学内容

讲授碱性锌锰电池的工作原理和结构，以及如何拆解碱锰电池，利用重量分析法测定电池正负极合剂重量，利用游标卡尺测量电池零部件尺寸等。

四、学时分配

表2：各章节的具体内容和学时分配表

章节	章节内容	学时分配
第一章	压制对电极片厚度、孔隙率等性能的影响	9
第二章	扣式锂离子电池的组装、和	9
第三章	软包锂离子电池的制作与测试	9
第四章	碱性锌锰电池的拆解	9

五、教学进度

表3：教学进度表

周次	日期	章节名称	内容提要	授课时数	作业及要求	备注
1-5	2021.9.10- 2021.10.8	压制对电极片厚度、孔隙率等性能的影响	锂离子电池电极片的压制过程；压制条件对电极片厚度、电导率、形貌等因素的影响；压制对电极片电化学性能的影响	3	完成思考题及实验报告	国庆停课一次
6-9	2021.10.15- 2021.11.5	扣式锂离子电池的组装、和	扣式锂离子电池的工作原理和基本结构以及扣式锂离子电池的组装工艺，关键控制因素	3	完成思考题及实验报告
10-13	2021.11.12- 2021.12.3	软包锂离子电池的制作与测试	软包电池及其制备工艺流程；软包电池制备过程中的关键控制因素和测试方法。	3	完成思考题及实验报告
14-17	2021.12.10- 2021.12.31	碱性锌锰电池的拆解	碱性锌锰电池结构，碱性锌锰电池的拆解方法，如何测定并分析碱性锌锰电池的各个部件及电极组分。	3	完成思考题及实验报告

六、教材及参考书目

1．教材：孙迎辉，赵亮，杨瑞枝，《新能源材料与器件专业实验综合指导书》，www.优德88.cpm 出版社。

2.参考书：史鹏飞《电源工艺学》，第一版，哈尔滨工业出版社，2006年3月

七、教学方法

1．线上线下结合教学，充分利用立体化教学资源，提高实验教学效率和效果。在教学中充分利用电子教案、动画于一体的多媒体网络课件和实验案例进行教学,有效地改善了教学效果。

2．注重引导学生进行研究式学习，注重发挥学生在实验教学活动中的主体作用,采用多种教学形式培养学生解决问题的能力和综合素质。比如通过调研、实验学习报告等方式进行深入研究，引导学生进行研究式学习。

八、考核方式及评定方法

（一）课程考核与课程目标的对应关系

表4：课程考核与课程目标的对应关系表

课程目标	考核要点	考核方式
课程目标1	安全规则掌握情况和报告撰写规范	报告
课程目标2	设备操作方法和流程掌握情况	操作+报告
课程目标3	电源工艺步骤和关键因素掌握情况	操作+报告

（二）评定方法

1．评定方法

现场操作30%+实验数据20%+实验报告50%

2．课程目标的考核占比与达成度分析

表5：课程目标的考核占比与达成度分析表

考核占比 课程目标	平时	期中	期末	总评达成度
课程目标1			10	达成度=目标1报告+目标2操作+目标2数据+目标2报告+目标3操作+目标3数据+目标3报告
课程目标2	20	10	20
课程目标3	10	10	20

（三）评分标准

课程 目标	评分标准
	90-100	80-89	70-79	60-69	＜60
	优	良	中	合格	不合格
	A	B	C	D	F
课程 目标1	具有充分的实验室安全意识，完全按照安全规程操作，撰写报告详细准确。	具有实验室安全意识，按照安全规程操作，撰写报告细致。	具有实验室安全意识，基本按照安全规程操作，撰写报告正确。	具有基本的实验室安全意识，大多按照安全规程操作，撰写报告详细认真。	不具备实验室安全意识，不能按照安全规程操作，撰写报告不规范。
课程 目标2	熟练掌握仪器设备的基本特征和基本操作流程，能够熟练，正确，认真，安全的操作使用设备。	掌握仪器设备的基本特征和基本操作流程，能够正确，安全的操作使用设备。	基本掌握仪器设备的基本特征和基本操作流程，能够安全的操作使用设备。	掌握仪器设备的基本特征和操作流程，能够正确操作使用设备。	不能正确掌握仪器设备的基本特征和基本操作流程，无法准确的操作使用设备。
课程 目标3	完全掌握各种电源工艺的操作流程，充分了解和认识不同工艺的关键影响因素。	掌握各种电源工艺的操作流程，了解和认识不同工艺的关键影响因素。	掌握各种电源工艺的基本操作流程，了解和认识大多数工艺的关键影响因素。	熟悉各种电源工艺的一般操作流程，了解不同工艺的相关影响因素。	不能各种电源工艺的操作流程，不熟悉不同工艺的关键影响因素。