TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | OM0082 |
| Ad | Elektrikli Araçlarda Batarya Teknolojileri |
| Dönem | 2023-2024 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Dr. Öğr. Üyesi ERDİ TOSUN |
Dersin Amacı / Hedefi
Artan çevre kirliliği sorununa karşılık temiz enerjinin üretimi ve depolanması önem kazanmaktadır. Bu noktada lityum iyon batarya teknolojisi kazandığı önem ile hem endüstrinin hem de akademinin dikkatini çekmektedir. Bu ders sayesinde amacımız: 1. Öğrencilerle enerji sektöründe gerçekleşmiş ve süregelen batarya temelli araştırmalar hakkında bilgileri paylaşarak, birincil ve ikincil batarya sistemleri, 2. Lityum iyon batarya ve sonrasındaki teknolojilerin temel çalışma prensiplerini göstermek suretiyle enerji depolama sistemleri, 3. Lityum iyon pillere ait bileşenleri tanıtmak, özelliklerini anlatmak ve farklı örnekleri analiz ettirmek suretiyle elektrot malzeme seçimi ve tasarımı hakkında bilgiye sahip olmalarını sağlamaktır 4. Batarya karakterizasyonu yöntemlerini tartışmak suretiyle öğrencinin sahip olduğu mühendislik bilgi ve tecrübesini batarya teknolojisi için kullanmalarına destek olmaktır.
Dersin İçeriği
Bu ders; Enerji, enerji depolama teknolojieri, birincil ve ikincil pillerin temel prensipleri ,Piller hakkında temel kavramları (Potansiyeli, Akım, Verim, Çevrim Ömrü, enerji ve güç yoğunluğu, vd), ,Birincil ve ikincil pil türleri, pillerin kullanım alanları, kıyaslaması, pazar payları ve güvenlik problemleri,Lityum iyon batarya bileşenlerini tanıma, analiz etme: elektrotlar, seperatör, elektrolitler, pil kapatma aparatları. Pil kapatma prosedürünü anlama. ,LİB'da kullanılan anot malzemelerini tanıma ve lityumla reaksiyon mekanizmalarını analiz etme, LİB'da kullanılan katot malzemelerini tanıma ve lityumla reaksiyon mekanizmalarını analiz etme ,Lityum iyon bataryalarda anot malzemesini sentezleme için kullanılan yöntemlerin incelenmesi: ince film kaplama, elektrolitik kaplama, toz üretim teknolojileri (Katı hal sentezi, öğütme/mekanik alaşımlama birlikte çöktürme, hidrotermal, sol-Jel Yöntemi, mikrodalga, sprey piroliz vb.), , Lityum iyon bataryalarda katot malzemesini sentezleme için kullanılan yöntemlerin incelenmesi: ince film kaplama, elektrolitik kaplama, toz üretim teknolojileri (Katı hal sentezi, birlikte çöktürme, hidrotermal, sol-Jel Yöntemi, mikrodalga, sprey piroliz vb.), ,Lityum iyon pillerde aktif tozdan elektrot üretimi (çamur hazırlama, Dr Blade vd) ve pil kapatma öncesi elektrot hazırlanması (haddeleme ve kesme),Lityum iyon piller için üretilen elektrot malzemesinin karakterizasyonu (XRD, SEM, FTIR, Raman, XPS vd),Lityum iyon piller için üretilen elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonu (galvanostatik testler, EIS, CV),Lityum iyon piller için yeni nesil malzemeler, karakterizasyonlar ve güncel çalışmalar,Yeni nesil ikincil batarya teknolojilerini tanıma ve analiz etme,ikincil batarya teknolojilerinin kullanım alanlarının tartışılması ve öğrenci sunumları,Öğrenci sunumları; konularını içermektedir.
Dersin Ön Koşulu
Dersin ön koşulu bulunmamaktadır.
Kaynaklar
Lithium Batteries Science and Technology - Christian Julien , Alain Mauger , Ashok Vijh , Karim Zaghib
Notlar
Handbook of batteries / David Linden, Thomas B. Reddy.—3d ed
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Enerji ve batarya sektörü hakkında yorum yapar. |
| ÖÇ02 | Pil hücresine ait bileşenleri tanımlar. |
| ÖÇ03 | Pilin çalışma mekanizmasını açıklar. |
| ÖÇ04 | Elektrot malzemelerini listeler. |
| ÖÇ05 | Lityum iyon bataryalarda anot ve katot malzemesini sentezleme için kullanılan yöntemleri kavrar. |
| ÖÇ06 | Pil hücrelerinin karakterizasyonu konularını yorumlar. |
| ÖÇ07 | Yeni nesil batarya teknolojileri açıklar. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Otomotiv Mühendisliği alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | 4 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Akademik ürün ortaya çıkarırken gerekli etik değerleri kavrar. | |
| PÖÇ03 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Literatür araştırması yapar ve bilimsel problemi tanımlar. | 5 |
| PÖÇ04 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Otomotiv Mühendisliği alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlar ve yeni bilgiler oluşturur. | 4 |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarında sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri anlayarak çağın sorunlarına çözüm sunar. | |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütür. | |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mühendislik alanında akademik araştırma yöntemlerini kavrayarak uygular. | 5 |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Otomotiv Mühendisliği alanında bilgilere uzmanlık düzeyinde ulaşır. | 5 |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapar. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek, alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarır. | 4 |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirir ve sorumluluk alarak çözüm üretir. | |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki teorik ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 5 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Enerji, enerji depolama teknolojieri, birincil ve ikincil pillerin temel prensipleri | Ders notları ve kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Piller hakkında temel kavramları (Potansiyeli, Akım, Verim, Çevrim Ömrü, enerji ve güç yoğunluğu, vd) | Ders notları ve kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 3 | Birincil ve ikincil pil türleri, pillerin kullanım alanları, kıyaslaması, pazar payları ve güvenlik problemleri | Ders notları ve kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 4 | Lityum iyon batarya bileşenlerini tanıma, analiz etme: elektrotlar, seperatör, elektrolitler, pil kapatma aparatları. Pil kapatma prosedürünü anlama | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 5 | LİB'da kullanılan anot malzemelerini tanıma ve lityumla reaksiyon mekanizmalarını analiz etme | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 6 | LİB'da kullanılan katot malzemelerini tanıma ve lityumla reaksiyon mekanizmalarını analiz etme | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 7 | Lityum iyon bataryalarda anot malzemesini sentezleme için kullanılan yöntemlerin incelenmesi: ince film kaplama, elektrolitik kaplama, toz üretim teknolojileri (Katı hal sentezi, öğütme/mekanik alaşımlama birlikte çöktürme, hidrotermal, sol-Jel Yöntemi, mikrodalga, sprey piroliz vb.) | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 8 | Ara Sınavlar | Ders notları ve referans kitaplar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Lityum iyon bataryalarda katot malzemesini sentezleme için kullanılan yöntemlerin incelenmesi: ince film kaplama, elektrolitik kaplama, toz üretim teknolojileri (Katı hal sentezi, birlikte çöktürme, hidrotermal, sol-Jel Yöntemi, mikrodalga, sprey piroliz vb.) | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Lityum iyon pillerde aktif tozdan elektrot üretimi (çamur hazırlama, Dr Blade vd) ve pil kapatma öncesi elektrot hazırlanması (haddeleme ve kesme) | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 11 | Lityum iyon piller için üretilen elektrot malzemesinin karakterizasyonu (XRD, SEM, FTIR, Raman, XPS vd) | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 12 | Lityum iyon piller için üretilen elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonu (galvanostatik testler, EIS, CV) | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 13 | Lityum iyon piller için yeni nesil malzemeler, karakterizasyonlar ve güncel çalışmalar | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 14 | Yeni nesil ikincil batarya teknolojilerini tanıma ve analiz etme | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 15 | ikincil batarya teknolojilerinin kullanım alanlarının tartışılması ve öğrenci sunumları | Ders notları ve referans kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders notları ve referans kitaplar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders notları ve referans kitaplar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 3 | 42 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 1 | 20 | 20 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 10 | 10 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 40 | 40 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 154 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,16 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||