Behörighetskrav

180 hp varav 100 hp inom teknik/naturvetenskap. Genomgången Tillämpad elektrokemi, 10 hp. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• konstruera elektrokemiska modeller för att simulera responsen hos batterier och bränsleceller, och identifiera de mest kritiska parametrarna för förutsägelser av deras beteenden,
• använda relevant mjukvara föratt simulera upp- och urladdningskurvor, cellresistans och impedans för Li-jonbatterier,
• redovisa för styrkor och svagheter avseende finita elementmetoder och ekvivalentkretsmodellering för batterisimulering,
• analysera prestandan hos batterier genom jämförelse mellan simuleringar och experiment,
• implementera ekvivalentkretsmodellering för att simulera elektrokemiskt beteende hos moduler och pack av batterier,
• förklara hur artificiell intelligens och maskinlärningsmetoder kan användas tillsammans med batterisimulering.

Innehåll

Konstruktion av fysikaliska elektrokemiska modeller av celler: simulering av reaktionskinetik, masstransport, elektrisk ledning. Randvillkor. Integrering av materialegenskaper i elektrokemiska modeller. Modellering av masstransport. Tidsberoende modellering av battericeller i 1D, 2D och 3D med finita elementmetoder. Simulering av batteridata och korrelation med experiment, tillämpat på Li-jonbatterier. Simulering av bränsleceller och andra typer av batterier än Li-jon. Ekvivalentkretsmodellering av battericeller, -moduler och -system. Jämförelser av olika modelleringstekniker. Introduktion till relevant mjukvara (Comsol, Simulink) samt tillämpningar av maskininlärning och multiskalemodellering.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner och datorlaborationer.

Examination

Skriftlig examination vid kursens slut (3 hp). Laborationer (2 hp). 

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.