จากที่ได้กล่าวไปแล้วครับ ว่าเซลล์กัลวานิกแบบปฐมภูมิคือเซลล์ที่ไม่สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ หมดแล้วหมดเลย

แต่เซลล์กัลวานิกแบบทุติยภูมิคือเซลล์ที่สามารถประจุไฟให้นำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกครั้ง

เซลล์กัลวานิกแบบทุติยภูมิได้แก่..

1. เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว/แบตเตอรี่

          ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าเป็นตะกั่ว เปลือกหุ้มเป็นพลาสติก มีกรดซัลฟิวริกเป็นอิเล็กโทรไลต์ เซลล์ชนิดนี้ในตอนแรกจะไม่มีความต่างศักย์ระหว่างขั้วทั้งสองข้าง เนื่องจากเป็นโลหะ Pb ทั้งสองด้าน ดังนั้นการสร้างเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วจะต้องทำให้ผิวของตะกั่วมีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน

การประจุไฟครั้งแรก 

ต่อแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเข้ากับขั้วไฟฟ้าของเซลล์ดังรูป อิเล็กตรอนจากขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงจะมายังขั้ว B ไฮโดรเจนไอออนในสารละลายซึ่งมีค่า  EO สูงกว่าน้ำจะรับอิเล็กตรอนที่ขั้ว B ดังนี้

แก๊ส H2 ที่เกิดขึ้นไม่ทำปฏิกิริยากับขั้ว B แผ่นตะกั่วจึงไม่เปลี่ยนแปลง ส่วนที่ขั้ว A ซึ่งต่อกับกับขั้วบวกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง H2O ให้อิเล็กตรอนได้ดีกว่า SO42– จึงเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้แก๊ส O2 ซึ่งไปออกซิไดส์แผ่นตะกั่ว A เกิดเป็น PbO2 ซึ่งเป็นสารสีน้ำตาลเข้มเคลือบที่ผิวตะกั่ว เรียกว่าการประจุไฟครั้งแรก เขียนสมการได้ดังนี้

 


 

 

ขั้ว B (แคโทด) :     2H+(aq)   +   2e        ®     H2(g)

ขั้ว A (แอโนด) :     2H2O(l)        ®     4H+(aq)   +   O2(g)   +   4e

                           Pb(s)   +  O2(g)        ®     PbO2(s) 

ปฏิกิริยารวมที่ขั้ว A (แอโนด) : 

         2H2O(l)   +   Pb(s)        ®     PbO2(s)   +   4H+(aq)   +   4e

 

การจ่ายไฟครั้งแรก 

เมื่อนำเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วไปต่อวงจรเพื่อใช้งาน พบว่าเข็มของโวลต์มิเตอร์เบนจากขั้ว B เข้าหาขั้ว PbO2 อ่านค่าความต่างศักย์ได้ประมาณ 2 V ขณะจ่ายไฟที่ขั้ว A และ B จะมีสารสีขาวซึ่งไม่ละลายน้ำคือ PbSO4 เกิดขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้เกิดความเข้มข้นของ H2SO4 ลดลง ในที่สุดเมื่อขั้วไฟฟ้าทั้งสองมี PbSO4 เหมือนกัน ทำให้ศักย์ไฟฟ้าทั้งสองขั้วเท่ากัน จะไม่สามารถจ่ายไฟได้อีก  ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้

 

 

 

ขั้ว B (แอโนด) :                   Pb(s)   +   SO42–(aq)        ®     PbSO4(s)

ขั้ว A (แคโทด) :                                                         

      PbO2(s)  +  4H+(aq)  +  SO42–(aq)  +  2e        ®     PbSO4(s)   +   2H2O(l)

ปฏิกิริยาของเซลล์ :

Pb(s)  +  PbO2(s)  +  4H+(aq)  +  2SO42–(aq)        ®     2PbSO4(s)   +   2H2O(l)

 

  

 การประจุไฟครั้งที่ 2 

เมื่อจ่ายไฟหมดจะนำเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วไปประจุไฟอีกครั้ง โดยต่อขั้วลบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเข้ากับขั้ว B และต่อขั้วบวกเข้ากับขั้ว A จะเกิดปฏิกิริยาในทิศทางตรงกันข้ามกับการจ่ายไฟดังนี้

 

 

ขั้ว B (แคโทด) :                

 PbSO4(s)   +   2e    ®     Pb2+(aq)   +   SO42–(aq)

ขั้ว A (แอโนด) :          

 PbSO4(s)   +   2H2O(l)    ®     PbO2(s)  +  SO42–(aq)  +  4H+(aq)  +  2e

ปฏิกิริยารวม :

2PbSO4(s)   +   2H2O(l)    ®     Pb(s)  +  PbO2(s)  +  4H+(aq)  +  2SO42–(aq)

 

เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว ให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2 V เมื่อนำหลายเซลล์มาต่อกันแบบอนุกรม จะได้ศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แม้ว่าเซลล์แบบนี้จะประจุไฟใหม่ได้ แต่ก็มีอายุการใช้งานระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น เนื่องจาก PbSO4 ที่เกิดจากปฏิกิริยาขณะจ่ายไฟจะหลุดออกจากแผ่นตะกั่วตกอยู่ที่ก้นภาชนะ ทำให้แผ่นตะกั่วสึกกร่อนไปเรื่อย ๆ และเสื่อมสภาพไม่สามารถใช้ได้อีก 

 

2. เซลล์นิกเกิล-แคดเมียม

          มีโลหะเมียมเป็นแอโนด นิกเกิล (IV) ออกไซด์เป็นแคโทด และมีสารละลายเบสเป็นอิเล็กโทรไลต์ เซลล์นิแคดให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.4 โวลต์ เมื่อใช้งานจนศักย์ไฟฟ้าลดต่ำลงแล้วสามารถนำมาประจุไฟได้ใหม่ ปฏิกิริยาในระหว่างการประจุไฟจะเกิดย้อนกลับกับปฏิกิริยาการจ่ายไฟ เซลล์นิแคดจึงมีข้อดีที่สามารถใช้ได้เป็นระยะเวลานาน

อโนด: Cd(s) + 2OH(aq)  Cd(OH)2(s) + 2e
แคโทด: NiO2(s) + 2H2O(l) + 2e  Ni(OH)2(s) + 2OH(aq)

 ปฏิกิริยารวม: Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)

  

3. เซลล์โซเดียม-ซัลเฟอร์

           เซลล์โซเดียม–ซัลเฟอร์ ใช้โซเดียมเหลวเป็นแอโนด และกำมะถันเหลว (ผสมผงแกรไฟต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนำไฟฟ้า) เป็นแคโทด มีบีตาอะลูมินาของผสมของออกไซด์ของโลหะ(Al , Mg , Na) ที่ยอมให้ Na+ เคลื่อนที่ผ่านได้เป็นอิเล็กโทรไลต์ ระหว่างครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันกับครึ่งปฏิกิริยารีดักชันคั่นด้วยเซรามิกที่มีรูพรุนเล็ก ๆ เพื่อให้โซเดียมไอออนผ่าน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ขั้วไฟฟ้าเป็นดังนี้

แอโนด :               2Na (l)    ®     2Na+(aq)   +   2e

แคโทด :                S8(l)   +   2e    ®     n S2–(l)

ปฏิกิริยารวม :          2Na(s)   +   S8(l)    ®     Na2 Sn(l)

 

เซลล์สะสมไฟฟ้าชนิดนี้ให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 2.1 V และสามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์กลับมาเป็นสารตั้งต้นได้โดยการประจุหรืออัดไฟเช่นเดียวกับเซลล์ทุติยภูมิชนิดอื่น มีอายุการใช้งานนานกว่าเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบ แต่ต้องควบคุมอุณหภูมิของเซลล์ให้ได้ประมาณ 250OC เพื่อทำให้สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์อยู่ในสภาพหลอมเหลว