Kursplan för Strukturella batterier: design, tillverkning och egenskaper

Studenten kan bara bli antagen efter överenskommelse med examinator.

Inom gruppen krävs nedanstående förkunskaper. (Varje enskild student ska uppfylla minst ett av förkunskapskraven.)

• Hållfasthetslära inklusive: Spänningar och deformationer, strukturmekanik, elasticitetsteori i 3D, Elasticitetsgräns och huvudspänningar.
• Finita elementmetoden eller numerisk lösning av partiella differentialekvationer, programmering
• Termodynamik, värmeöverföring eller värmeteknik
• Tekniska material
• Materialvetenskap, inklusive karakteriseringmetoder
• Kemi, inklusive: Fysikalisk kemi, polymerkemi och fysik, oorganisk
• kemi, polymerteknik, elektrokemi
• Elkraftteknik, inklusive: Grundläggande elektriska kretsteknik, elektriska maskiner, kraftelektronik och kraftsystem, automatisk kontroll
• Programmering och signaler och system, inklusive Control and grundläggande filterteknik
• Systemanalys och design, inklusive energieffektivitet, LCA

Kursens syfte är att ge en plattform för att arbeta med och lösa utmaningsdrivna tvärvetenskapliga autentiska problem från olika delar av samhället såsom akademin, industri och offentlig sektor. Syftet är också att studenter från olika program arbetar tillsammans och tränar på att fungera effektivt i mångdisciplinära globala utvecklingsteam.

Kursen introducerar strukturella batterikompositer, deras beståndsdelar, design, tillverkning och egenskaper. Strukturella batterikompositer är gjorda av kolfiberförstärkta polymera kompositer där kolfibrerna samtidigt fungerar som förstärkning och elektrod. Kursen kommer att ge en omfattande kunskap och förståelse för denna typ av multifunktionella kompositer och deras elektriska och mekaniska beteende. Detta inkluderar beståndsdelar, halvcell och fullcell karakterisering (multifunktionell prestanda och egenskaper), multifysisk modellering och design, tillverkningsteknik och demonstration av komponenter.
Kursen syftar också till att träna ett tvärvetenskapligt team av studenter i hur man angriper och löser multidisciplinära vetenskapliga problem.

Kursspecifikt:

Kursen drivs av ett lärarlag.
Huvuddelen av kursen är ett utmaningsdrivet projekt. Utmaningen kan sträcka sig från att vara bred samhällelig till djup forskningsdriven. Projektuppgiften löses i grupp.

Projektarbetet kompletteras med "on-demand"-undervisning och lärande av för projektet nödvändiga kompetenser. Projektgruppen har en projektspecifik examinator, handledare från Chalmers och beroende på projektuppgift, om tillämpligt, även externa bi-handledare.

Tracks-tema: Hållbara transporter

Ett forskningsprojekt för att designa, tillverka och karakterisera en strukturell batterikomposit. genomförs av en grupp där studenter från olika program inom Chalmers ingår i gruppent.
Kursen är organiserad som ett forskningsprojekt bestående av experimentella och teoretiska delar. Studentgruppen kommer att lära sig ämnet via föreläsningar, övningar och laborationer.
Föreläsningar kommer att hållas av läraren och lärarassistenter, inbjudna föreläsare samt av studenterna själva, där till exempel en student lär sig grunderna inom sitt bakgrundsområde (t.ex. hållfasthet, mekanik, elektrokemisk karakterisering av batterier eller batterihanteringssystem).
Varje studenten kommer att bli ombedd att förbereda upp till en halvdagskurs inom ett för projektet relevant område och ge den till gruppmedlemmarna. Den huvudsakliga teori presenteras i dessa föreläsningar och exemplifieras under genomförandet av projektet.

Relevant litteratur identifieras och förvärvas av studenterna som en del av projektet.

Litteraturen som används kommer att vara en sammanställning av vetenskapliga publikationer i tidskrifter, konferensförfarandet och bokkapitel och tillhandahållas på Canvas kurssida.