K-INFO
HU
EN
Belépés

Elektrokémiai energiatároló eszközök

Electrochemical energy storage devices
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Elektrokémiai energiatároló eszközök
Electrochemical energy storage devices
Tantárgykód BMEVESABXEE
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló)
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa félévközi érdemjegy
Tantárgy kreditértéke 3
Tantárgyfelelős
DR. Höfler Lajos Tamás
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék
Kar Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Tantárgy weboldala http://www.ch.bme.hu/oktatas/targyak/BMEVESABXEE
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

• Az elektromos járművek története:


o Korai évek


o Fejlesztések a XX. században


• Az elektromos járművek szerepe a XXI. században:


o Szénkibocsátás mérséklése, energia megtakarítás


o Az olajfüggés csökkentése





• Az akkumulátorok működési elvei:


o Galváncella


o Akkumulátor feszültség


o Töltés kapacitás


o Specifikus energia, energiasűrűség, specifikus teljesítmény, Ragone ábra


o Töltés hatékonyság, energia hatékonyság, önkisülés




 


• Legfontosabb akkumulátor típusok I. Elektrokémia, tulajdonságok és fenntartás:


o Ólom akkumulátor


o Nikkel akkumulátorok. nikkel – kadmium, nikkel – fémhidrid akkumulátor


o Nátrium akkumulátorok (ZEBRA)




 


• Legfontosabb akkumulátor típusok II. Elektrokémia, tulajdonságok és fenntartás:


o Fém – levegő akkumulátor


o Lítium akkumulátorok




 


• Ipari szempontok. Meghívott előadó.


o Gazdasági megfontolások


o Modern gyártási eljárások




 


• Elektrokémiai módszerek.


o Ciklikus voltammetria


o Impulzus voltammetria


o Amperometria


o Elektrokémiai impedancia spektroszkópia


o Elektród impedancia




 


• Akkumulátorok elektrokémiája I:


o Potenciálok és az elektrokémiai cellák termodinamikája (Nernst egyenlet)


o Az elektródreakciók kinetikája (Butler – Volmer modell)




 


• Akkumulátorok elektrokémiája II:


o Anyagtranszport, diffúzió és migráció


o Az anyagtranszport mikroszkópikus és makroszkópikus elmélete (Fick, Nernst – Planck egyenletek)




 


• Anyagtranszport számítógépes szimulációjának az alapjai:


o Véges különbségek módszere


o Végeselem-módszer


o Molekula dinamika




 


• Akkumulátorok fizikai kémiai szimulációja:


o Empirikus modellek


o Egy-részecske modell


o Porózus elektród modell


o Csatolt hő és deformációs modellek




 


• Felhasznált anyagok a modern akkumulátoroknál:


o Elektródok


o Szeparátorok


o Elektrolitok




 


• Li-ion akkumulátorok öregedése:


o Öregedési mechanizmusok


o Cella komponensek vizsgálata analitikai módszerekkel




 


• Ígéretes technológiák:


o Szuperkondenzátorok és lendkerekek


o Lítium levegő, lítium kén akkumulátorok


o Sadoway elem


o Átfolyásos akkumulátorok

A tárgy a Volkswagen felkérésére indul a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen. A tantárgy célja elsősorban az elektromos autóknál használt akkumulátorok elméletének, fejlesztésnek és modellezésének ismertetése, valamint az akkumulátorok vizsgálati módszereire vonatkozó ismeretek elsajátítása. A tárgy során a hallgatók naprakész tudást szerezhetnek a legújabb akkumulátorok működésével kapcsolatban

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás
Ismeri az elektrokémiai energiatároló eszközök felépítését, alapvető működési mechanizmusait. Ismeri a legfontosabb elektrokémiai energiatároló eszközök típusokat. Tájékozott az akkumulátorok vizsgálati módszereiről és az elméleti modelljeiről. Ismeri az akkumulátoros elektromos járművek történetét.Tájékozott az akkumulátorok elektrokémiája területén. Tájékozott az akkumulátor szimulációs módszerek területén. Tájékozott az akkumulátor elektródok vizsgálata területén. Tájékozott az akkumulátor cellák öregedése területén. Ismeri az ígéretes elektrokémiai energiatároló technológiákat.
Képességek
Elemzi az akkumulátorok felépítését, alapvető működési mechanizmusait. Értelmezi a legfontosabb elektrokémiai energiatároló eszköz típusokat. Azonosítja az adott felhasználáshoz megfelelő elektrokémiai energiatároló eszközöket. Alkalmazza az akkumulátorok vizsgálati módszereit, és az elméleti modelljeit. Értelmezi az akkumulátoros elektromos járművek történetét. Értelmezi az elektrokémiai energiatároló eszközök elektrokémiáját. Használja az akkumulátorok szimulációs módszereit. Használja az akkumulátor elektródok vizsgálatai módszereit. Értelmezi az akkumulátor cellák öregedési mechanizmusait. Használja az ígéretes elektrokémiai energiatároló technológiákat.
Attitűd
Törekszik a környezettudatosság, az egészségtudatosság és fenntarthatóság elvárásainak megfelelően megszervezni és elvégezni feladatait.Törekszik a széles körű, átfogó műveltség elsajátítására. Törekszik a műszaki szakterülettel összefüggő új módszerek és eszközök fejlesztésében való közreműködésre. Hivatástudata elmélyült. Törekszik arra, hogy mind saját, mind munkatársai tudását folyamatos ön- és továbbképzéssel fejlessze. Törekszik a munka- és szervezeti kultúra etikai elveinek betartására és betartatására. Törekszik a minőségi követelmények betartására és betartatására. Törekszik a fenntarthatóság és energiahatékonyság követelményeinek érvényesítésére. Törekszik szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani a feladatait. Munkája során vizsgálja a kutatási, fejlesztési és innovációs célok kitűzésének lehetőségét és törekszik azok megvalósítására.
Autonómia és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.

Oktatási módszertan

A tantárgy egy heti két órás előadás-sorozatból áll. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a szükséges anyagot. Az előadások anyaga (diasor) az előadások után elérhető lesz. Az oktatott tudományterület rendkívül gyorsan fejlődik, ezért nagy hangsúly lesz a legújabb eredmények átbeszélésén és értelmezésén. A hallgatók igénye szerint, akár a tematikától némileg eltérve, lehetőség lesz egy-egy részterület alaposabb megismerésére is.

Tanulástámogató anyagok

Online források
a)       Tankönyvek; Larminie J, Lowry J; Electric Vehicle Technology Explained (Second Edition), 2003, ISBN: 0-470-85163-5; Linden D, Reddy TB; Handbook of Batteries (Third Edition), 2002,ISBN: 978-0071359788; Bard AJ, Faulkner LR; Electrochemical Methods (Second Edition), 2000, ISBN: 978-0-471-04372-0; b)       Jegyzetek; A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2022.; c)       Letölthető anyagok; https://www.academia.edu/29943766/Handbook_Of_Batteries_3rd_Edition

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Alapvető matematikai és fizikai ismeretek.
Általános szabályok
Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: az előadásokon való részvétel (75%) b. A félév során: 2 db írásbeli beszámoló (zh), melyek a félév során pótzárthelyin pótolhatóak. Pótlási lehetőségek: Az írásbeli beszámolók, a félév során pótzárthelyin pótolhatóak.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
Dr. Höfler Lajos Tamás            beosztása:                           Egyetemi docens
Ajánlott tantárgyak
28 óra előadás, 35 óra felkészülés, 27 óra évközi felkészülés
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés
Kar Képzés Tanterv Mintatantervi jelleg Elsődleges
Default Faculty Default Program Default Curriculum nem