二次电池的特点分析

二次（充电）电池

 

sbs在便携式储能设备、电动汽车以及其他电力和电子应用领域占据主导地位。这些电池以化学能的形式储存电能，并通过电化学反应过程发电。通常，锑由两个电极，阳极和阴极，电解质，隔膜和外壳组成[24，32，53]。sb具有高能量、高功率密度、放电曲线平坦、低电阻、无记忆、宽温度范围等优良特性[24]。然而，大多数电池都含有有毒物质。因此，必须考虑电池处理的生态影响[54]。由于其技术先进、成本合理，在电动汽车的应用中，蓄电池主要为储能系统提供高能量密度和高功率密度[55-58]。电动汽车的主要类型包括铅酸（la）、镍基（ni-fe、ni-zn、ni-cd、ni-mh、ni-h 2）、卤素锌（zn-cl2、zn-br2）、金属空气（fe-air、al-air、zn-air）、β钠（na-s、na-nicl2）、高温锂（li-al-fes、li-al-fes2）和一般环境中的锂[锂聚合物、锂离子]电池。30,45页]。

 

 

3.2.2.1铅酸蓄电池。自1860年以来，铅酸蓄电池一直被用作商业能源。la电池通常用作内燃机（ice）车辆的起动电源。由于la电池的耐用性、安全性、耐温性好、成本低，通常用于应急供电、可再生能源储存和调峰等领域[15,30]。电池以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解液[14，58]。la电池中的电化学反应

 

 

 

给出了la在放电和充电过程中的化学特性。在放电过程中，会产生硫酸铅，在充电过程中会释放水。电池日历寿命为6-15年，80%DOD的循环寿命可达2000年，70-90%的充放电效率为[14，30]。启动点火（SLI）电池和UPS电池是低额定电压6V、8V和12V的LA电池的常见应用[58、59]。阀控式铅酸蓄电池（vrla）以其功率大、初始成本低、充电速度快、无需维护等优点，近年来已成为铅酸蓄电池的主流[14]。目前的研究主要集中在通过先进的vrla电池材料来减小vrla电池的尺寸和重量并保持较高的能量密度[60,61]。常见的vrla电池包括玻璃纤维电池（agm）和凝胶电池。

 

 

铅酸电池的化学：（a）放电期间，（b）充电期间，（c）la电池的原型[14,30]。

 

 

agm电池由含有玻璃纤维的电解液组成。电解液是一种固体材料，可以吸收和含有酸而不泄漏。与标准电池相比，这种类型的电池体积小、占用空间小、抗振动能力强。这种电池的特点是它在充电过程中将氢和氧结合到设备内部的水中，从而限制了水的损失[45,58]。凝胶电池是由凝胶电解质制成的。其不完全的固体电解质结构可容纳酸溶液而不泄漏。与其他电池相比，凝胶电池需要缓慢且可控的充电。但是，凝胶电解质中可能存在气泡问题，这可能会对蓄电池造成永久性损坏。