Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Akumulatory
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Leszek Niedzicki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1150-PE000-ISP-0310
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe 30h, w tym obecność na wykładach 30h; 2. Przygotowanie się do zajęć – 10h; 3. Przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie – 15h. Razem nakład pracy studenta: 30h+10h+15h=55h.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Obecność na wykładach – 30h, co odpowiada 1.2 punktu ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
brak
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Po zakończeniu kursu student powinien: posiadać szczegółową wiedzę na temat istniejących rodzajów akumulatorów oraz materiałów elektrodowych, elektrolitycznych i innych potrzebnych do budowy ogniw; posiadać wiedzę o możliwościach modyfikacji i mieszania materiałów elektroaktywnych w celu uzyskania parametrów adekwatnych do założonego celu; potrafić krytycznie ocenić skład i strukturę istniejącego ogniwa i zaproponować jego modyfikacje w celu dopasowania parametrów ogniwa do konkretnej aplikacji; umieć zaprojektować ogniwo pod konkretne zastosowanie przy uwzględnieniu aspektów ekonomicznych i środowiskowych; umieć przewidzieć przyczyny potencjalnych usterek ogniwa i zaproponować potrzebne modyfikacje w strukturze ogniwa lub na poziomie wymagań ze strony układu zasilanego w celu minimalizacji wystąpienia tych usterek; umieć współdziałać i porozumiewać się w ramach interdyscyplinarnego zespołu na potrzeby doboru materiałów składowych ogniwa do danego zastosowania.
Treści kształcenia:
Celem wykładu jest zapoznanie studentów z następującymi tematami: przegląd akumulatorów; akumulatory kwasowo-ołowiowe - rodzaje, budowa, sposób działania; akumulatory niklowo-wodorkowe i niklowo-kadmowe - budowa, rodzaje materiałów, zagrożenia dla środowiska; akumulatory wysokotemperaturowe; anody do ogniw litowo-jonowych - parametry, rodzaje materiałów, sposoby produkcji, modyfikacji; zjawisko interkalacji; struktury nanometryczne; katody do ogniw litowo-jonowych - materiały polimerowe, tlenkowe, krzemianowe, fosforanowe - parametry, sposoby produkcji, modyfikacji; zjawiska związane z wbudowywaniem się jonów w struktury krystaliczne; sole litowe do elektrolitów w ogniwach litowo-jonowych; właściwości chemiczne, elektrochemiczne, termiczne, toksyczność, możliwości recyklingu; elektrolity ciekłe do ogniw litowo-jonowych; zasady doboru rozpuszczalników w kontekście zastosowania; ekonomia produkcji a parametry elektrolitu; stabilność elektrolitów a zanieczyszczenia; separatory, ich właściwości i modyfikacje; polielektrolity, elektrolity żelowe, polimerowe i stałe w ogniwach litowo-jonowych - synteza i parametry; ogniwa cienkowarstwowe; ciecze jonowe w ogniwach litowo-jonowych; możliwości modyfikacji cieczy jonowych, możliwości modyfikacji materiałów za pomocą cieczy jonowych; metody modyfikacji elektrolitów; dodatki funkcjonalne do elektrolitów modyfikujące lub podnoszące parametry; dobór materiałów i optymalizacja parametrów ogniwa litowo-jonowego pod kątem zastosowania; maksymalizacja parametrów do zastosowań specjalnych; produkcja baterii litowo-jonowych w małej skali do specjalnych zastosowań i w skali przemysłowej; elementy ogniwa niezbędne do pracy ogniwa, ale nie biorące udziału w magazynowaniu i odzysku energii; rodzaje struktur ogniw; metody montowania ogniw; obudowy i zabezpieczenia; problemy projektowe i technologiczne przy produkcji ogniw; kierunki rozwoju akumulatorów; akumulatory cynkowo-powietrzne i litowo-powietrzne; akumulatory sodowo-jonowe; charakterystyka prądowo-napięciowa; cyklowanie, zużycie ogniwa a jego praca; diagnostyka ogniw; uszkodzenia i niebezpieczeństwa związane z ogniwami litowo-jonowymi; rodzaje zabezpieczeń na poziomie chemii i elektroniki; recykling baterii; ograniczenia w dostępie do materiałów.
Metody oceny:
Kolokwium pisemne
Egzamin:
nie
Literatura:
brak
Witryna www przedmiotu:
lniedzicki.ch.pw.edu.pl
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1150-PE000-ISP-0310_W1
Student potrafi dobrać rodzaj akumulatora oraz materiały elektrodowe, elektrolityczne i inne potrzebne do budowy ogniwa odpowiednio do zastosowania.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_W05, K_W09, K_W11, K_W16, K_W17, K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W07, T1A_W06, T1A_W08, InzA_W01, InzA_W03, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W05
Efekt 1150-PE000-ISP-0310_W2
Student potrafi zaproponować modyfikacje i mieszaniny materiałów elektroaktywnych w celu uzyskania parametrów adekwatnych do założonego celu.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_W05, K_W11, K_W16, K_W17, K_W19, K_W20
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W05, T1A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1150-PE000-ISP-0310_U1
Student potrafi krytycznie ocenić skład i strukturę istniejącego ogniwa i zaproponować jego modyfikacje w celu dopasowania parametrów ogniwa do konkretnej aplikacji.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U14, K_U16, K_U22
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U14, InzA_U06, T1A_U12, T1A_U16, T1A_U10, InzA_U03
Efekt 1150-PE000-ISP-0310_U2
Student potrafi zaprojektować ogniwo pod konkretne zastosowanie przy uwzględnieniu aspektów ekonomicznych i środowiskowych.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U09, K_U14, K_U16, K_U22
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U12, InzA_U04, T1A_U14, InzA_U06, T1A_U12, T1A_U16, T1A_U10, InzA_U03
Efekt 1150-PE000-ISP-0310_U3
Student potrafi przewidzieć przyczyny potencjalnych usterek ogniwa i zaprojektować potrzebne modyfikacje w strukturze ogniwa lub na poziomie wymagań ze strony układu zasilanego w celu minimalizacji wystąpienia tych usterek.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_U13, K_U14, K_U16, K_U24
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U13, InzA_U05, T1A_U14, InzA_U06, T1A_U12, T1A_U16, T1A_U15, InzA_U07

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1150-PE000-ISP-0310_K1
Student jest świadomy potrzeby współdziałania i porozumiewania się w ramach interdyscyplinarnego zespołu na potrzeby doboru materiałów składowych ogniwa do danego zastosowania, dzięki umiejętności posługiwania się fachowym językiem do opisu zjawisk, materiałów i procesów.
Weryfikacja: kolokwium pisemne
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02, InzA_K01, T1A_K03, T1A_K04