22、二次电池：特性、应用与性能比较

二次电池：特性、应用与性能比较

1 二次电池概述

二次电池，即可充电电池，在众多领域得到广泛应用。常见的应用场景包括汽车的启动、照明和点火（SLI）系统、工业叉车等物料搬运设备，以及应急和备用电源。此外，小型二次电池也越来越多地用于为便携式设备供电，如工具、玩具、照明设备、摄影器材、收音机，特别是消费电子产品（如电脑、摄像机、手机）。近年来，二次电池作为电动和混合动力汽车的电源，再次受到关注。

二次电池的应用主要分为两大类：
1. 作为能量存储设备 ：由主要能源充电，并在主要能源不可用或不足以满足负载需求时，按需向负载输送能量。例如汽车和飞机系统、不间断电源和备用电源，以及混合动力应用。
2. 类似一次电池使用 ：放电后进行充电，可在放电设备中或单独充电。使用二次电池的原因包括方便、节省成本（可充电而非更换），或满足一次电池无法提供的高功率需求。大多数消费电子产品、电动汽车、牵引设备、工业叉车和一些固定式电池应用都属于这一类别。

传统水性二次电池除了可充电外，还具有高功率密度、平坦的放电曲线和良好的低温性能。然而，与一次电池系统相比，它们的能量密度和比能量通常较低，电荷保持能力也较差。而锂离子等可充电电池技术，由于使用了高能量材料，具有更高的能量密度、更好的电荷保持能力和其他性能提升。不过，由于电解质中使用了非质子溶剂，其电导率低于水性电解质，可能会对功率密度产生不利影响，但通过使用高表面积电极可以弥补这一不足。

二次电池已经存在了100多年。1859年，普兰特发明了铅酸电池，它至今仍是使用最广泛的电池，尽管在设计上有了许多变化和改进，其中汽车SLI电池占据主导地位