CN113991193A - 一种二次电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池及其制备方法。在该装置中，共用电极、第一电极、第二电极、第一电解质、第二电解质设置于壳体内，共用电极设置于第一电极和第二电极之间，第一电解质设置于共用电极和第一电极之间，第二电解质设置于共用电极和第二电极之间；共用电极负载有至少两种载流子，第一电极和第二电极均负载有至少一种载流子，共用电极、第一电极和第二电极分别与电控组件连接，电控组件用于控制共用电极和第一电极之间以及共用电极和第二电极之间的载流子输运。本发明提供的方案提高了二次电池的可扩展性。

Description

一种二次电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池及其制备方法。
背景技术
自二次电池被发明以来，绝大多数二次电池以单电极对单电极状态进行运行。单电极对单电极体系能够满足离子在两个电极之间进行可逆输运，并存储/失去能量，是现今二次电池的基本形式。
然而，在单电极对单电极体系的二次电池中，电极在充放电过程中往往只能完成单一载流子的输运，例如钠钾合金负极在充放电过程中只能完成钠离子或钾离子的输运。由于另一种载流子未参与输运，这使得二次电池的可扩展性弱。
因此，目前亟待需要一种二次电池及其制备方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供了一种二次电池及其制备方法，能够通过控制两种载流子参与输运，从而提高了二次电池的可扩展性。
第一方面，本发明实施例提供了一种二次电池，包括：
壳体、共用电极、第一电极、第二电极、第一电解质、第二电解质和电控组件；
所述共用电极、所述第一电极、所述第二电极、所述第一电解质和所述第二电解质设置于所述壳体内，所述共用电极设置于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电解质设置于所述共用电极和所述第一电极之间，所述第二电解质设置于所述共用电极和所述第二电极之间；
所述共用电极负载有至少两种载流子，所述第一电极和所述第二电极均负载有至少一种载流子，所述共用电极、所述第一电极和所述第二电极分别与所述电控组件连接，所述电控组件用于控制所述共用电极和所述第一电极之间以及所述共用电极和所述第二电极之间的载流子输运。
在一种可能的设计中，所述共用电极作为负极、所述第一电极和所述第二电极均作为正极，所述电控组件进行如下调控：
控制所述二次电池处于双向充电状态，所述第一电极失去电子和第一载流子，所述第二电极失去电子和第二载流子，所述共用电极得到来自所述第一电极的电子和第一载流子以及来自所述第二电极的电子和第二载流子；
控制所述二次电池处于双向放电状态，所述共用电极失去电子、第一载流子和第二载流子，所述第一电极得到来自所述共用电极的电子和第一载流子，所述第二电极得到来自所述共用电极的电子和第二载流子。
在一种可能的设计中，所述共用电极作为正极、所述第一电极和所述第二电极均作为负极，所述电控组件进行如下调控：
控制所述二次电池处于双向充电状态，所述共用电极失去电子、第一载流子和第二载流子，所述第一电极得到来自所述共用电极的电子和第一载流子，所述第二电极得到来自所述共用电极的电子和第二载流子；
控制所述二次电池处于双向放电状态，所述第一电极失去电子和第一载流子，所述第二电极失去电子和第二载流子，所述共用电极得到来自所述第一电极的电子和第一载流子以及来自所述第二电极的电子和第二载流子。
在一种可能的设计中，所述共用电极作为负极、所述第一电极作为调控电极、所述第二电极作为储能电极，所述电控组件进行如下调控：
控制所述二次电池处于单向充电状态，所述第二电极失去电子和第二载流子，所述共用电极得到来自所述第二电极的电子和第二载流子，所述共用电极失去电子和第一载流子，所述第一电极得到来自所述共用电极的电子和第一载流子；其中，所述第一电极得到的第一载流子的数量小于所述第二电极失去的第二载流子的数量；
控制所述二次电池处于单向放电状态，所述第一电极失去电子和第一载流子，所述共用电极得到来自所述第一电极的电子和第一载流子，所述共用电极失去电子和第二载流子，所述第二电极得到来自所述共用电极的电子和第二载流子；其中，所述第一电极失去的第一载流子的数量小于所述第二电极得到的第二载流子的数量。
在一种可能的设计中，所述共用电极作为正极、所述第一电极作为调控电极、所述第二电极作为储能电极，所述电控组件进行如下调控：
控制所述二次电池处于单向充电状态，所述第一电极失去电子和第一载流子，所述共用电极得到来自所述第一电极的电子和第一载流子，所述共用电极失去电子和第二载流子，所述第二电极得到来自所述共用电极的电子和第二载流子；其中，所述第一电极失去的第一载流子的数量小于所述第二电极得到的第二载流子的数量；
控制所述二次电池处于单向放电状态，所述第二电极失去电子和第二载流子，所述共用电极得到来自所述第二电极的电子和第二载流子，所述共用电极失去电子和第一载流子，所述第一电极得到来自所述共用电极的电子和第一载流子；其中，所述第一电极得到的第一载流子的数量小于所述第二电极失去的第二载流子的数量。
在一种可能的设计中，所述共用电极采用如下中的一种材料制得：钠钾合金、磷基合金、锡基合金、碳基材料、钠离子导体、层状氧化物。
在一种可能的设计中，所述电控组件包括变压器，用于控制所述第一电极和所述第二电极的输出电压相同；
和/或，
所述电控组件包括功率开关，用于控制所述第一电极和所述第二电极中的一者输出电压且另一者不输出电压。
在一种可能的设计中，所述电控组件包括电流源电路，用于控制所述第一电极的电流相对于所述共用电极的流向与所述第二电极的电流相对于所述共用电极的流向相反，并维持所述第一电极的电流和所述第二电极的电流呈正比，以维持所述共用电极的体积膨胀率不变。
在一种可能的设计中，还包括：两个所述绝缘件；
所述壳体包括共用壳体、第一壳体和第二壳体，所述共用电极设置于所述共用壳体内，所述第一电极设置于所述第一壳体内，所述第二电极设置于所述第二壳体内；
其中一个所述绝缘件设置于所述共用壳体和所述第一壳体之间，另一个所述绝缘件设置于所述共用壳体和所述第二壳体之间。
第一方面，本发明实施例提供了一种二次电池的制备方法，包括：
制备所述共用电极、所述第一电极和所述第二电极；
将所述共用电极安装到所述共用壳体内，将所述第一电极安装到所述第一壳体内，将所述第二电极安装到所述第二壳体内；
将两个所述绝缘件分别安装到所述共用壳体和所述第一壳体之间以及所述共用壳体和所述第二壳体之间；
向所述共用电极和所述第一电极之间加入所述第一电解质，向所述共用电极和所述第二电极之间加入所述第二电解质；
将所述电控组件分别连接到所述共用电极、所述第一电极和所述第二电极。
由上述方案可知，本发明提供的二次电池及其制备方法，通过设置共用电极负载有两种载流子，第一电极和第二电极均负载有至少一种载流子，再利用电控组件控制共用电极和第一电极之间以及共用电极和第二电极之间的载流子输运，如此可以实现对共用电极负载的两种载流子进行利用，从而可以提高二次电池的可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以基于这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个实施例提供的二次电池的剖面示意图。
附图说明：
1-壳体；
10-共用壳体；
11-第一壳体；
12-第二壳体；
20-共用电极；
21-第一电极；
22-第二电极；
31-第一隔膜；
32-第二隔膜；
41-第一电解液；
42-第二电解液；
5-电控组件；
6-绝缘件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一个实施例提供的二次电池的剖面示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种二次电池，包括：壳体1、共用电极20、第一电极21、第二电极22、第一电解质、第二电解质和电控组件5；
共用电极20、第一电极21、第二电极22、第一电解质和第二电解质设置于壳体1内，共用电极20设置于第一电极21和第二电极22之间，第一电解质设置于共用电极20和第一电极21之间，第二电解质设置于共用电极20和第二电极22之间；
共用电极20负载有至少两种载流子，第一电极21和第二电极22均负载有至少一种载流子，共用电极20、第一电极21和第二电极22分别与电控组件5连接，电控组件5用于控制共用电极20和第一电极21之间以及共用电极20和第二电极22之间的载流子输运。
在本发明实施例中，通过设置共用电极20负载有两种载流子，第一电极21和第二电极22均负载有至少一种载流子，再利用电控组件5控制共用电极20和第一电极21之间以及共用电极20和第二电极22之间的载流子输运，如此可以实现对共用电极20负载的两种载流子进行利用，从而可以提高二次电池的可扩展性。
可以理解的是，当二次电池为固态电池时，第一电解质和第二电解质为固态电解质；当二次电池为液态电池时，第一电解质和第二电解质为液态电解质。当二次电池为液态电池时，二次电池还包括第一隔膜31和第二隔膜32，同时第一电解质为第一电解液41，第二电解质为第二电解液42，第一隔膜31设置于共用电极20和第一电极21之间，第二隔膜32设置于共用电极20和第二电极22之间，第一电解液41设置于共用电极20和第一电极21之间，第二电解液42设置于共用电极20和第二电极22之间。下面以图1所示的实施例进行介绍。
在本发明一个实施例中，共用电极20采用如下中的一种材料制得：钠钾合金、磷基合金、锡基合金、碳基材料、钠离子导体(即NASICON)、层状氧化物。
载流子可以是目前常规使用的载流子，例如包括：锂离子、钠离子、钾离子，在此对载流子的具体类型不进行具体限定，只要能在电控组件5的驱动下实现载流子的输运即可。在一些实施方式中，钠钾合金中可以负载钠离子和钾离子，磷基合金中可以负载锂离子和钠离子，锡基合金中可以负载锂离子和钠离子，碳基材料中可以负载锂离子和钾离子，钠离子导体中可以负载锂离子和钠离子，层状氧化物中可以负载锂离子和钠离子。
需要说明的是，共用电极20既可以作为正极，也可以作为负极，在应用时，可以根据实际情况选用合适的材料制备得到共用电极20。同时，第一电极21和第二电极22可以根据共用电极20所选用的材料选择对应合适的材料制备得到，只要能够保证与共用电极20组成可运行的二次电池即可，在此对第一电极21和第二电极22的制备材料不进行具体限定。
同理，第一电解液41和第二电解液42可以根据共用电极20、第一电极21、第二电极22进行适配选择，只要能够满足所组成二次电池实现稳定运行即可，在此对第一电解液41和第二电解液42的制备材料不进行具体限定。
同理，第一隔膜31和第二隔膜32可以根据载流子的种类和电解液的种类进行适配，只要能够保证隔开共用电极20、第一电极21和第二电极22，并能通过载流子即可，在此对第一隔膜31和第二隔膜32的制备材料不进行具体限定。
为了方便安装共用电极20、第一电极21和第二电极22，同时避免出现短路的情况，可以考虑将壳体1设置为分体结构，并在各分体结构之间设置绝缘结构。
在本发明一个实施例中，上述二次电池还包括：两个绝缘件6；
壳体1包括共用壳体10、第一壳体11和第二壳体12，共用电极20设置于共用壳体10内，第一电极21设置于第一壳体11内，第二电极22设置于第二壳体12内；
其中一个绝缘件6设置于共用壳体10和第一壳体11之间，另一个绝缘件6设置于共用壳体10和第二壳体12之间。
可以理解的是，在利用电控组件5控制共用电极20和第一电极21之间以及共用电极20和第二电极22之间的载流子输运时，可实现二次电池具有如下四种工作状态，分别为：共用电极20作为负极时的二次电池的双向充放电状态、共用电极20作为正极时的二次电池的双向充放电状态、共用电极20作为负极时的二次电池的单向充放电状态、共用电极20作为正极时的二次电池的单向充放电状态。
下面对这四种工作状态依次进行阐述。
首先，介绍第一种和第二种的工作状态。
第一种工作状态为：共用电极20作为负极、第一电极21和第二电极22均作为正极，电控组件5进行如下调控：
控制二次电池处于双向充电状态，第一电极21失去电子和第一载流子，第二电极22失去电子和第二载流子，共用电极20得到来自第一电极21的电子和第一载流子以及来自第二电极22的电子和第二载流子；
控制二次电池处于双向放电状态，共用电极20失去电子、第一载流子和第二载流子，第一电极21得到来自共用电极20的电子和第一载流子，第二电极22得到来自共用电极20的电子和第二载流子。
第二种工作状态为：共用电极20作为正极、第一电极21和第二电极22均作为负极，电控组件5进行如下调控：
控制二次电池处于双向充电状态，共用电极20失去电子、第一载流子和第二载流子，第一电极21得到来自共用电极20的电子和第一载流子，第二电极22得到来自共用电极20的电子和第二载流子；
控制二次电池处于双向放电状态，第一电极21失去电子和第一载流子，第二电极22失去电子和第二载流子，共用电极20得到来自第一电极21的电子和第一载流子以及来自第二电极22的电子和第二载流子。
在第一种和第二种工作状态中，共用电极20作为正负极中的一种电极，第一电极21和第二电极22作为正负电极中的另一种电极，相比单电极体系可以提高二次电池的容量。
下面举例说明第一种和第二种的工作状态：
共用电极20选用钠钾合金，第一电极21选用层状Na2/3Ni1/3Mn2/3O2或NASICON结构的Na3V2(PO4)3，第二电极22选用K2MnFe(CN)6或MnFe(CN)6，第一电解液41和第二电解液42均选用0.5摩尔每升的高氯酸钾和0.5摩尔每升的高氯酸钠溶于碳酸丙烯酯并添加质量分数为10％的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂，如此组成了钠离子作为载流子的钠离子二次电池和钾离子作为载流子的二次电池。电控组件5控制钠离子和钾离子共同参与输运(即进行充放电)，增加了二次电池的容量。
在本发明一个实施例中，电控组件5可以包括变压器，用于控制第一电极21和第二电极22的输出电压相同。
假设第一电极21与共用电极20之间的电位差为aV，第二电极22与共用电极20之间的电位差为bV，那么单个电子运输造成的能量差为(a-b)电子伏特，要想使用变压器把第一电极21的电位调整至第二电极22的电位，则需要的Na:K摩尔比为γb:a，其中γ为变压器的能量转化效率。如此设置，就能使第一电极21和第二电极22的输出电压相同，从而可匹配现有的电池系统。
在本发明另一个实施例中，电控组件5还可以包括功率开关(例如MOSFET开关或三极管开关)，用于控制第一电极21和第二电极22中的一者输出电压且另一者不输出电压。如此设置，通过功率开关使得第一电极21和第二电极22交替输出电压，这样在不添加过多器件的情况下也能实现持续输入/输出能量，并能维持共用电极20的液态特性，从而可以防止枝晶析出，大大提高了电池整体的能量效率和循环寿命。
此外，钠钾合金中的钠离子和钾离子按照固定比例进行配比，在钠离子和钾离子共同参与输运时，钠钾合金在室温下呈液态特性，如此可以防止枝晶析出，从而大大提高了二次电池整体的能量效率和循环寿命。
接着，介绍第三种和第四种的工作状态。
第三种工作状态为：共用电极20作为负极、第一电极21作为调控电极、第二电极22作为储能电极，电控组件5进行如下调控：控制二次电池处于单向充电状态，第二电极22失去电子和第二载流子，共用电极20得到来自第二电极22的电子和第二载流子，共用电极20失去电子和第一载流子，第一电极21得到来自共用电极20的电子和第一载流子；其中，第一电极21得到的第一载流子的数量小于第二电极22失去的第二载流子的数量；
控制二次电池处于单向放电状态，第一电极21失去电子和第一载流子，共用电极20得到来自第一电极21的电子和第一载流子，共用电极20失去电子和第二载流子，第二电极22得到来自共用电极20的电子和第二载流子；其中，第一电极21失去的第一载流子的数量小于第二电极22得到的第二载流子的数量。
第四种工作状态为：共用电极20作为正极、第一电极21作为调控电极、第二电极22作为储能电极，电控组件5进行如下调控：
控制二次电池处于单向充电状态，第一电极21失去电子和第一载流子，共用电极20得到来自第一电极21的电子和第一载流子，共用电极20失去电子和第二载流子，第二电极22得到来自共用电极20的电子和第二载流子；其中，第一电极21失去的第一载流子的数量小于第二电极22得到的第二载流子的数量；
控制二次电池处于单向放电状态，第二电极22失去电子和第二载流子，共用电极20得到来自第二电极22的电子和第二载流子，共用电极20失去电子和第一载流子，第一电极21得到来自共用电极20的电子和第一载流子；其中，第一电极21得到的第一载流子的数量小于第二电极22失去的第二载流子的数量。
在第三种和第四种工作状态中，共用电极20作为正极或负极，第一电极21作为调控电极，第二电极22作为储能电极，可以维持共用电极20在两种载流子嵌脱时的体积膨胀率不变，如此可以有效降低由于电极材料体积膨胀造成的容量损失和寿命损耗。
下面举例说明第三种和第四种的工作状态：
共用电极20选用Sn-Li-Na合金，具体的配比可使用Sn:Li:Na＝3:2:1mol％，第一电极21选用磷酸钒钠，第二电极22选用钴酸锂，第一电解液41和第二电解液42均选用1摩尔每升的高氯酸钠和1摩尔每升的六氟磷酸锂溶于碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯体积比为1:1的溶剂中，并添加质量分数为5％的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。由于共用电极20对锂离子/钠离子嵌脱所表现出的体积膨胀量不同(设单位锂离子嵌脱造成的体积膨胀量为c，单位钠离子嵌脱造成的体积膨胀量为d)，第一电极21和第二电极22的电流比选择为δd:c，其中δ为锂离子/钠离子嵌脱过程中造成的非线性膨胀修正。这样运行维持了共用电极20的体积膨胀率不变，有效降低了由于电极材料体积膨胀造成的容量损失和寿命损耗。
由于Sn-Li-Na合金的锂离子/钠离子嵌脱所表现出的体积膨胀量不同，如此会造成Sn-Li-Na合金的体积膨胀率变化较大，这容易导致二次电池的容量损失和寿命损耗。在现有技术中，解决该问题的方式通常采用对Sn-Li-Na合金进行改性，改性成本较高，难以大规模推广。
在本发明一个实施例中，电控组件5包括电流源电路，用于控制第一电极21的电流相对于共用电极20的流向与第二电极22的电流相对于共用电极20的流向相反，并维持第一电极21的电流和第二电极22的电流呈正比，以维持共用电极20的体积膨胀率不变。
其中，第一电极21的电流和第二电极22的电流的关系为如下公式：
I1＝I2*δd/c
式中，I1为第一电极21的电流，I2为第二电极22的电流。
综合考虑第一种至第四种工作状态，通过电控组件5控制共用电极20的两种载流子共同参与输运，既可以控制一些电极材料(例如钠钾合金)的载流子(即钠离子和钾离子)的比例不变(即第一种和第二种工作状态对应的情形)，如此可以增大容量和防止枝晶析出；又可以控制一些电极材料(例如Sn-Li-Na合金)的载流子(即锂离子和钠离子)的比例变化(即第三种和第四种工作状态对应的情形)，从而可以维持共用电极20的体积膨胀率不变。因此，本发明实施例提供的二次电池可以根据实际需要，利用电控组件5控制共用电极20的两种载流子输运，使得二次电池的可扩展性强，从而能够应用于多种实际场景中。
此外，本发明实施例还提供了一种针对上述实施例中的二次电池的制备方法，包括：
制备共用电极20、第一电极21和第二电极22；
将共用电极20安装到共用壳体10内，将第一电极21安装到第一壳体11内，将第二电极22安装到第二壳体12内；
将两个绝缘件6分别安装到共用壳体10和第一壳体11之间以及共用壳体10和第二壳体12之间；
向共用电极20和第一电极21之间加入第一电解质，向共用电极20和第二电极22之间加入第二电解质；
将电控组件5分别连接到共用电极20、第一电极21和第二电极22。
可以理解的是，二次电池的制备方法和二次电池是基于同一发明构思，因此二者具有相同的有益效果，在此对二次电池的制备方法的效果不进行赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：壳体(1)、共用电极(20)、第一电极(21)、第二电极(22)、第一电解质、第二电解质和电控组件(5)；
所述共用电极(20)、所述第一电极(21)、所述第二电极(22)、所述第一电解质和所述第二电解质设置于所述壳体(1)内，所述共用电极(20)设置于所述第一电极(21)和所述第二电极(22)之间，所述第一电解质设置于所述共用电极(20)和所述第一电极(21)之间，所述第二电解质设置于所述共用电极(20)和所述第二电极(22)之间；
所述共用电极(20)负载有至少两种载流子，所述第一电极(21)和所述第二电极(22)均负载有至少一种载流子，所述共用电极(20)、所述第一电极(21)和所述第二电极(22)分别与所述电控组件(5)连接，所述电控组件(5)用于控制所述共用电极(20)和所述第一电极(21)之间以及所述共用电极(20)和所述第二电极(22)之间的载流子输运。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述共用电极(20)作为负极、所述第一电极(21)和所述第二电极(22)均作为正极，所述电控组件(5)进行如下调控：
控制所述二次电池处于双向充电状态，所述第一电极(21)失去电子和第一载流子，所述第二电极(22)失去电子和第二载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第一电极(21)的电子和第一载流子以及来自所述第二电极(22)的电子和第二载流子；
控制所述二次电池处于双向放电状态，所述共用电极(20)失去电子、第一载流子和第二载流子，所述第一电极(21)得到来自所述共用电极(20)的电子和第一载流子，所述第二电极(22)得到来自所述共用电极(20)的电子和第二载流子。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述共用电极(20)作为正极、所述第一电极(21)和所述第二电极(22)均作为负极，所述电控组件(5)进行如下调控：
控制所述二次电池处于双向充电状态，所述共用电极(20)失去电子、第一载流子和第二载流子，所述第一电极(21)得到来自所述共用电极(20)的电子和第一载流子，所述第二电极(22)得到来自所述共用电极(20)的电子和第二载流子；
控制所述二次电池处于双向放电状态，所述第一电极(21)失去电子和第一载流子，所述第二电极(22)失去电子和第二载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第一电极(21)的电子和第一载流子以及来自所述第二电极(22)的电子和第二载流子。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述共用电极(20)作为负极、所述第一电极(21)作为调控电极、所述第二电极(22)作为储能电极，所述电控组件(5)进行如下调控：
控制所述二次电池处于单向充电状态，所述第二电极(22)失去电子和第二载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第二电极(22)的电子和第二载流子，所述共用电极(20)失去电子和第一载流子，所述第一电极(21)得到来自所述共用电极(20)的电子和第一载流子；其中，所述第一电极(21)得到的第一载流子的数量小于所述第二电极(22)失去的第二载流子的数量；
控制所述二次电池处于单向放电状态，所述第一电极(21)失去电子和第一载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第一电极(21)的电子和第一载流子，所述共用电极(20)失去电子和第二载流子，所述第二电极(22)得到来自所述共用电极(20)的电子和第二载流子；其中，所述第一电极(21)失去的第一载流子的数量小于所述第二电极(22)得到的第二载流子的数量。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述共用电极(20)作为正极、所述第一电极(21)作为调控电极、所述第二电极(22)作为储能电极，所述电控组件(5)进行如下调控：
控制所述二次电池处于单向充电状态，所述第一电极(21)失去电子和第一载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第一电极(21)的电子和第一载流子，所述共用电极(20)失去电子和第二载流子，所述第二电极(22)得到来自所述共用电极(20)的电子和第二载流子；其中，所述第一电极(21)失去的第一载流子的数量小于所述第二电极(22)得到的第二载流子的数量；
控制所述二次电池处于单向放电状态，所述第二电极(22)失去电子和第二载流子，所述共用电极(20)得到来自所述第二电极(22)的电子和第二载流子，所述共用电极(20)失去电子和第一载流子，所述第一电极(21)得到来自所述共用电极(20)的电子和第一载流子；其中，所述第一电极(21)得到的第一载流子的数量小于所述第二电极(22)失去的第二载流子的数量。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述共用电极(20)采用如下中的一种材料制得：钠钾合金、磷基合金、锡基合金、碳基材料、钠离子导体、层状氧化物。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述电控组件(5)包括变压器，用于控制所述第一电极(21)和所述第二电极(22)的输出电压相同；
和/或，
所述电控组件(5)包括功率开关，用于控制所述第一电极(21)和所述第二电极(22)中的一者输出电压且另一者不输出电压。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述电控组件(5)包括电流源电路，用于控制所述第一电极(21)的电流相对于所述共用电极(20)的流向与所述第二电极(22)的电流相对于所述共用电极(20)的流向相反，并维持所述第一电极(21)的电流和所述第二电极(22)的电流呈正比，以维持所述共用电极(20)的体积膨胀率不变。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括：两个所述绝缘件(6)；
所述壳体(1)包括共用壳体(10)、第一壳体(11)和第二壳体(12)，所述共用电极(20)设置于所述共用壳体(10)内，所述第一电极(21)设置于所述第一壳体(11)内，所述第二电极(22)设置于所述第二壳体(12)内；
其中一个所述绝缘件(6)设置于所述共用壳体(10)和所述第一壳体(11)之间，另一个所述绝缘件(6)设置于所述共用壳体(10)和所述第二壳体(12)之间。
10.一种针对权利要求9所述的二次电池的制备方法，其特征在于，包括：
制备所述共用电极(20)、所述第一电极(21)和所述第二电极(22)；
将所述共用电极(20)安装到所述共用壳体(10)内，将所述第一电极(21)安装到所述第一壳体(11)内，将所述第二电极(22)安装到所述第二壳体(12)内；
将两个所述绝缘件(6)分别安装到所述共用壳体(10)和所述第一壳体(11)之间以及所述共用壳体(10)和所述第二壳体(12)之间；
向所述共用电极(20)和所述第一电极(21)之间加入所述第一电解质，向所述共用电极(20)和所述第二电极(22)之间加入所述第二电解质；
将所述电控组件(5)分别连接到所述共用电极(20)、所述第一电极(21)和所述第二电极(22)。
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