Batteriespeicher
Battery Storage
Modul EI7309 [BAT]
Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.
Modulversion vom WS 2013/4
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
| verfügbare Modulversionen | |
|---|---|
| WS 2015/6 | WS 2013/4 |
Basisdaten
EI7309 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 150 h | 60 h | 5 CP |
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Die Vorlesung vermittelt einen Einblick in die Grundlagen und die Funktionsweise von Batteriespeichen. Der Schwerpunkt liegt hierbei bei wiederaufladbaren Systemen, wie sie in mobilen Geräten, Elektrofahrzeugen und photovoltaischen Inselsystemen eingesetzt werden.
- Einführung, Begriffe, Definitionen
- Einführung in die Elektrochemie
- Thermodynamische Grundlagen (Gleichgewichtszustand)
- Kinetik und Überspannungen (Spannungszusammensetzung unter Stromfluss)
- Die elektrochemische Doppelschicht
- Diffusionsvorgänge und Vor- nachgelagerte Reaktionen
- Aufbau einer Zelle (unterschiedliche Konstruktionsprinzipien)
- Optimierung von Batterien für unterschiedliche Anforderungen
- Doppelschichtkondensatoren (ideales und reales Verhalten)
- Bleibatterien,
- Alkalische Systeme,
- Li-Ionen Systeme und zukünftige Li-Systeme
- Redox flow und Hochtemperatursysteme
- Einführung, Begriffe, Definitionen
- Einführung in die Elektrochemie
- Thermodynamische Grundlagen (Gleichgewichtszustand)
- Kinetik und Überspannungen (Spannungszusammensetzung unter Stromfluss)
- Die elektrochemische Doppelschicht
- Diffusionsvorgänge und Vor- nachgelagerte Reaktionen
- Aufbau einer Zelle (unterschiedliche Konstruktionsprinzipien)
- Optimierung von Batterien für unterschiedliche Anforderungen
- Doppelschichtkondensatoren (ideales und reales Verhalten)
- Bleibatterien,
- Alkalische Systeme,
- Li-Ionen Systeme und zukünftige Li-Systeme
- Redox flow und Hochtemperatursysteme
Lernergebnisse
Die Teilnehmer sollen nach der Veranstaltung über grundlegende Kenntnisse zum elektrochemischer Speicher haben. Das umfasst die grundlegenden elektrochemischen Zusammenhänge, die Methodik zum Charakterisieren und Auslegen von Speichersystemen. Die Vorlesung adressiert diese Fragestellungen am Beispiel aktueller Anwendungen, wie der Elektromobilität, die Studenten sollten diese Aspekte selbständig auch auf andere Anwendungsbereich übertragen können. Durch das gelegentliche kritische Lesen und Diskutieren von Fachaufsätzen wird an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt.
Voraussetzungen
Keine speziellen Anforderungen
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine |
|---|---|---|---|---|
| VO | 3 | Batteriespeicher |
Di, 09:45–11:15, 0501.01.100 Do, 08:00–08:45, 0103.EG.314 |
|
| UE | 1 | Batteriespeicher |
Do, 08:45–09:30, 0103.EG.314 |
Lern- und Lehrmethoden
Als Lehrmethode wird in der Vorlesung Frontalunterricht, ergänzt durch Gruppendiskussionen, verwendet. Ferner sollen Exponate zur Veranschaulichung eingesetzt werden und einige Zusammenhänge werde auch mittels Animationen gezeigt.
Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefende Wissensbildung durch anschauliche Fallstudienbetrachtungen angestrebt.
Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des Studierenden eine vertiefende Wissensbildung durch anschauliche Fallstudienbetrachtungen angestrebt.
Medienformen
Folgende Medienformen finden Verwendung:
- Präsentationen mit Laptop und Beamer
- Tafelanschrieb
- Diskussionen zu Fachaufsätzen und aktuellen Themen, wie Speicher in der Elektromobilität und Speicher für die Energiewende.
- Präsentationen mit Laptop und Beamer
- Tafelanschrieb
- Diskussionen zu Fachaufsätzen und aktuellen Themen, wie Speicher in der Elektromobilität und Speicher für die Energiewende.
Literatur
Allgemeine Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
Es werden verschiedene Zeitschriftenbeiträge online zur Verfügung gestellt, die dann auch in der Vorlesung diskutiert werden.
Es werden verschiedene Zeitschriftenbeiträge online zur Verfügung gestellt, die dann auch in der Vorlesung diskutiert werden.
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
Die Prüfungsart ist den verschiedenen Lernergebnissen angepasst:
Wissensbasierte Lernergebnisse werden im Rahmen einer 60 minütigen schriftlichen Klausur überprüft.
Während des Semesters sollen fachliche Vertiefungen durch Lesen von Fachartikeln erfolgen. Diesezu lsenden Artikel werden in der Vorlesung diskutiert und sind auch prüfungsrelevant.
Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:
- 100 % Abschlussklausur
Wissensbasierte Lernergebnisse werden im Rahmen einer 60 minütigen schriftlichen Klausur überprüft.
Während des Semesters sollen fachliche Vertiefungen durch Lesen von Fachartikeln erfolgen. Diesezu lsenden Artikel werden in der Vorlesung diskutiert und sind auch prüfungsrelevant.
Die Endnote setzt sich aus folgenden Prüfungselementen zusammen:
- 100 % Abschlussklausur
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.