二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池(可充电电池)。市场上主要充电电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。
最常见的二次电池是铅蓄电池,它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb,电解质是H2SO4溶液。
二次电池已经成为重要的能源
二次电池已经成为重要的能源,为电子系统提供了一种比初选更为环保的解决方案,因为它们可以充电而不是要求新电池,旧的电池在耗尽时丢弃。
如果不使用作为主要电源,二次电池可在许多消费者和轻工业应用中发挥重要作用,在主电源发生故障时提供必要的备用电源。它们可以作为停电断电的能源,或者允许换出原电池而不会丢失存储在易失性存储器中的宝贵数据。可充电技术的使用允许它们使用来自主要来源的能量保持完全充电并准备好支持系统。这可以确保正常运行时间不会像使用主要的非充电电池那样降低。
此外,二次电池的化学和结构对其充电方式有很大影响。放电并且能够维持足够高的电压来为电路供电。一些化学物质可以提供高放电或充电速率,但是它们的输出电压可能在某个时刻快速下降,可能超出负载电路继续执行的能力。结果,负载无法使用所有可用的能量。进一步的考虑是,一旦主电源重新启动,能量可以多快恢复到电池,以及电池是否可以定期充电,或者最好是进行深度放电然后再充电。
新型二次电池备受青睐
锂离子电池是目前备受青睐的一种新型二次电池。传统的一次电池放电完后就报废,没法再次充电,处理不当还会对环境造成污染,且内阻较大,负载能力弱,一般在小电流、间歇性放电的条件下使用,例如遥控器、无线鼠标、电子手表等。而二次电池因为可通过可逆的电化学反应实现再充电,也称为充电电池或蓄电池,可用于但不限于一次电池的领域,比如电动车、无人机以及手机、平板电脑等消费类电子产品。
与一次电池相比,二次电池已是世界上广泛使用的一种化学“电源”,具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点,是当前国际上竞相研发的热点,也是新一代信息通讯、电动汽车、储能电站与能源互联网等重大应用的关键环节。
一方面,科技不断发展、人类生活质量不断提高,另一方面,石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化,在这个双重社会背景下,市场的迫切需求使新型二次电池应运而生。其中,锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池等新型二次电池备受青睐,在中国得到广泛应用,并已形成迅猛发展的产业。
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