Конденсаторы и аккумуляторы — в чем отличие
Казалось бы, аккумуляторы и конденсаторы делают в принципе одно и то же — и те и другие накапливают электрическую энергию чтобы потом отдать ее в нагрузку. С виду это выглядит именно так, в некоторых случаях конденсатор вообще ведет себя подобно аккумулятору крохотной емкости, например в выходных цепях различных преобразователей.
Но часто ли мы можем сказать, что аккумулятор ведет себя как конденсатор? Отнюдь. Главная задача аккумулятора, в большинстве применений, — накопить и долговременно сохранить электрическую энергию в химической форме, удержать ее с тем, чтобы потом быстро или медленно, сразу или за несколько раз, отдать нагрузке. Главная же задача конденсатора в сколь-нибудь похожих условиях — кратковременно накопить электрическую энергию и передать ее к нагрузке с требуемым током.
То есть для типичных случаев применения конденсаторов характерно отсутствие необходимости так же долговременно удерживать энергию, как это зачастую требуется от аккумуляторов. Суть же различий между аккумулятором и конденсатором кроется в устройстве тех и других, а также в принципах их функционирования. Хотя снаружи непосвященному наблюдателю может показаться, что и устроены они должны быть одинаково.
Конденсатор (от лат. condensatio — «накопление») в простейшем виде — пара проводящих обкладок значительной площади, разделенных диэлектриком.
Диэлектрик, находящийся между обкладками, способен накапливать электрическую энергию в форме электрического поля: если на обкладках создать при помощи внешнего источника ЭДС разность потенциалов, то диэлектрик между обкладками поляризуется, потому что заряды на обкладках своим электрическим полем подействуют на связанные заряды внутри диэлектрика, и эти электрические диполи (связанные парные заряды внутри диэлектрика) сориентируются так, чтобы попытаться скомпенсировать своим суммарным электрическим полем поле зарядов, которые присутствуют на обкладках благодаря внешнему источнику ЭДС.
Если теперь внешний источник ЭДС от обкладок отключить, то поляризация диэлектрика сохранится — конденсатор останется некоторое время заряженным (в зависимости от качества и характеристик диэлектрика).
Электрическое поле поляризованного (заряженного) диэлектрика, сможет вызвать движение электронов в проводнике, если им замкнуть обкладки. Таким образом конденсатор может быстро отдавать нагрузке энергию, накапливаемую в диэлектрике.
Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь обкладок и чем выше диэлектрическая проницаемость диэлектрика. С этими же параметрами связан и максимальный ток, который может принять или отдать конденсатор во время зарядки или разрядки.
Аккумулятор (от лат. accumulo собираю, накапливаю) работает совсем иначе чем конденсатор. Принцип его работы заключается уже не в поляризации диэлектрика, а в обратимых химических процессах, протекающих в электролите и на электродах (на катоде и на аноде).
Например в ходе зарядки литий-ионного аккумулятора, ионы лития, под действием приложенной к электродам внешней ЭДС от зарядного устройства, встраиваются в графитовую решетку анода (на медной пластине), а при разрядке — обратно в алюминиевый катод (например из оксида кобальта). Образуются связи. Электроемкость литиевого аккумулятора будет тем больше, чем больше ионов лития встраивается в электроды во время зарядки и покидает их во время разрядки.
В отличие от конденсатора здесь есть свои нюансы: если зарядка литиевого аккумулятора производится слишком быстро, то ионы просто не успевают встраиваться в электроды, при этом образуются цепочки металлического лития, что может способствовать короткому замыканию в аккумуляторе. А если слишком быстро разряжать аккумулятор, то катод быстро разрушится и аккумулятор придет в негодность. Аккумулятор требует строгого соблюдения полярности при зарядке, а также контроля величин зарядных и разрядных токов.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Аккумуляторы и конденсаторы — сравнение и работа
Батареи и конденсаторы используются в большинстве электронных компонентов. Кроме того, оба они известны тем, что могут накапливать заряд. Таким образом, их обоих часто путают друг с другом. Здесь мы подробно обсудим каждый из них и то, как мы можем эффективно различать их.
Батареи такие же, как конденсаторы?
Нет, батареи и конденсаторы — это совсем не одно и то же. Хотя оба они могут накапливать заряд, методы и способы их использования различны. Здесь мы обсудим, чем они оба отличаются.
Разница в плотности энергии батарей и конденсаторов
Одно из самых первых различий между конденсаторами и батареями — разница в плотности энергии между ними. Батареи в отличие от конденсаторов могут обеспечивать очень высокую плотность энергии. Это означает, что батареи могут сохранять большой заряд в течение длительного времени. Однако плотность энергии конденсаторов очень мала по сравнению с батареей.
Они также могут накапливать заряд, но не могут удерживать большой заряд из-за разницы в конструкции обоих.
Разница в способах хранения энергии в батареях и конденсаторах
Следующее заметное различие между батареями и конденсаторами заключается в том, что у них разные способы хранения заряженных. Это из-за их конструкции. В аккумуляторах заряды хранятся в форме потенциальной энергии в химической форме.
Напротив, конденсаторы накапливают потенциальную энергию как меру разницы в электрическом поле между пластинами конденсатора.
Разница во времени зарядки и разрядки конденсаторов и аккумуляторов
Еще одно важное различие между этими двумя устройствами заключается в том, что у них разное время зарядки и разрядки. Поскольку аккумуляторы хранят энергию в химической форме, для их полной зарядки требуется много времени. То же самое и с их разрядкой. Напротив, конденсаторы заряжаются и разряжаются очень быстро.
3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C
Могут ли конденсаторы убить ваши батареи?
Поскольку у конденсаторов очень короткое время зарядки и разрядки, люди часто не понимают, смогут ли конденсаторы убить батарею или нет. Учитывая путаницу, здесь мы обсудим влияние конденсаторов на батарею.
Насколько эффективен конденсатор для аккумуляторов в краткосрочной перспективе?
Если мы говорим о краткосрочной перспективе, мы возьмем пример батареи, подключенной к конденсатору в цепи. Теперь, когда цепь замкнута и ток начинает течь от батареи к конденсатору, первое, что следует заметить, это то, что батареи в основном обеспечивают постоянный ток, тогда как конденсаторы, как известно, блокируют постоянный ток. Значит, реакции не будет.
Если мы будем думать нестандартно и использовать систему, в которой конденсатор позволяет зарядам течь. В этом случае наступит момент, когда заряд достигнет значения Q = C * V. Это означает, что электрическое поле между пластинами конденсатора нейтрализует действие электрического поля, создаваемого батареей.
В этот момент больше не будет зарядки и батарея больше не будет разряжаться. Итак, можно сделать вывод, что аккумулятор не убьет конденсатор.
Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный
Какое влияние на батареи окажет конденсатор в долгосрочной перспективе?
Если говорить о долгосрочной перспективе, мы проверим, смогут ли конденсаторы заменить батареи в будущем. Судя по их принципу работы и времени зарядки и разрядки, мы можем установить конденсаторы, которые сильно отличаются от батарей. Даже если мы попытаемся заставить конденсатор накапливать много заряда, он не сможет достичь времени разряда батареи.
Это означает, что конденсатор не будет заменять батареи в будущем. Однако для некоторых приложений вместо батарей можно использовать суперконденсаторы, но с учетом соотношения энергии и размера это все еще неэффективное решение.
Как работает конденсатор?
Теперь, когда мы знаем, что батареи и конденсаторы работают по-разному, есть большие шансы, что большинство людей хотят узнать о работе конденсаторов. Итак, здесь мы обсудим, как работают конденсаторы, и все другие интересные вещи, которые вам необходимо знать.
Конденсаторы сделаны практически так же, как и батареи. У них есть две металлические пластины, разделенные электролитом. В большинстве конденсаторов электролит представляет собой лист бумаги, смоченный маслом. Этот электролит разделяет две металлические пластины, а также позволяет зарядам течь между ними.
Как он хранит энергию.
Когда напряжение подается на выводы конденсатора, между ними возникает разность потенциалов, из-за чего положительные заряды происходят на одном выводе конденсатора, а отрицательные выводы — на другом. Это электрическое поле, которое создается между выводами конденсаторов.
Когда к конденсатору подключена нагрузка, заряды перетекают с одного вывода на другой или конденсатор разряжается.
Почему используются конденсаторы?
Основная причина использования конденсаторов в большей части электроники заключается в том, что они могут накапливать заряды. Этот заряд используется для обеспечения мгновенного питания частей и компонентов электроники всякий раз, когда они запускаются. В других случаях также используются конденсаторы, поскольку они блокируют постоянный ток и пропускают переменный ток.
В чем преимущество использования конденсаторов?
Некоторые преимущества использования конденсаторов перечислены ниже.
- Они удаляют рябь из тока, обеспечивая постоянную волну без пиков и впадин.
- Блокировка постоянного тока и разрешение переменного тока — большое преимущество использования емкости во многих электронных устройствах.
- В таких вещах, как вспышка камеры, лучше всего использовать конденсаторы, поскольку они обеспечивают высокую скорость разряда.
Заключение
Путаница между конденсаторами и батареями может сильно отвлекать людей. Вот почему здесь мы обсуждаем практически все аспекты различий между батареями и конденсаторами.
- Предыдущая статья： Очистка клемм аккумуляторных батарей от коррозии — методы, результаты и инструменты
- Следующая статья： Древние батареи — введение, разработка и технологии
Аккумулятор VS конденсатор: что питает ваш видеорегистратор?
Видеорегистратор питается от бортовой сети автомобиля. Но в каждом устройстве есть и свой накопитель энергии. Он используется для сохранения файлов и настроек. Например, когда питание авто моментально отключается, а для обработки и сохранения видео столкновения требуются еще несколько секунд.
Время автономной работы и надежность — основные параметры сравнения аккумулятора и конденсатора.
- Время автономной работы. Требуется лишь пара секунд для корректного завершения и сохранения видео — с этим отлично справится конденсатор.
Однако, если необходимо снять регистратор с питания и показать видео сотрудникам ГИБДД, больший заряд обеспечит аккумулятор. Он может поддерживать работу от 5 до 60 минут.
- Надежность проверяется температурой и временем. Как показывает практика, при постоянной подзарядке (непрерывно несколько дней) и в жару аккумуляторы набухают и могут выдавить линзы видеорегистратора и повредить корпус. Такое устройство уже не подлежит ремонту, и требуется его полная замена.
Температурный режим конденсаторов более широк — от -35*С до +55*С. Это значит, что видеорегистратор на конденсаторе можно оставлять в салоне авто на ночь в зимние морозы и не боятся прямых солнечных лучей летом.
Для тех, кто выбирает надежность, но не готов поступиться удобством, iBOX предлагает современное решение. Последние модели видеорегистраторов на конденсаторе дополнены WiFi-модулем. Файл с устройства в считанные секунды пересылается на телефон водителя, и показать видео инспектору можно не выходя из салона авто.
Посмотреть видеорегистраторы на конденсаторе можно в разделе « видеорегистраторы »
В чем разница между конденсатором и батареей?
Суперконденсатор представляет собой активный материал на основе углерода плюс проводящую углеродную сажу, смешанную со связующим в качестве материала полюсного наконечника, и поляризованный электролит, используемый для адсорбции положительных и отрицательных ионов в электролите, чтобы сформировать структуру двойного электрического слоя для хранения энергии, и Процесс накопления энергии практически не происходит. Химическая реакция, поэтому цикл жизни очень долгий.
Для аккумулятора, например, свинцово-кислотный аккумулятор. Свинцово-кислотная батарея состоит из свинцовой пластины, заполненной губчатым свинцом в качестве отрицательного электрода, свинцовой пластины, заполненной диоксидом свинца, используемой в качестве положительного электрода, и 1,28% разбавленной серной кислоты, используемой в качестве электролита. При зарядке электрическая энергия преобразуется в химическую энергию, которая преобразуется в электрическую энергию при разряде. Когда аккумулятор разряжен, металлический свинец является отрицательным электродом, который подвергается реакции окисления и окисляется до сульфата свинца; диоксид свинца является положительным электродом, и происходит реакция восстановления, которая восстанавливается до сульфата свинца. Когда аккумулятор заряжается постоянным током, два полюса соответственно производят свинец и диоксид свинца. После отключения источника питания он возвращается в состояние до разряда, чтобы сформировать химический аккумулятор. Свинцовая аккумуляторная батарея — это аккумулятор, который можно многократно заряжать и разряжать, и он называется вторичной батареей.
Их использование также отличается. Суперконденсатор имеет низкую плотность энергии, но его отличные циклические характеристики, защита окружающей среды и высокая мощность делают его широко используемым в резервном источнике питания, высокочастотном заряде и разрядке, высокой выходной мощности и т. Д. Хотя удельная энергия батареи высока, но сама по себе Принцип ограничивает его срок службы, а избыточный заряд и чрезмерный разряд вызовут необратимую травму, и он не является экологически чистым, но при отсутствии компонентов накопителя энергии, которые могут заменить такую высокую плотность энергии, будущее очень долгое. Время по-прежнему является миром аккумуляторов (литий-ионных батарей) и даже заменяет топливо, такое как бензин, чтобы стать основным направлением автомобильной кинетической энергии.
Взаимосвязь между ними заключается в том, что преимущества высокой выходной мощности суперконденсатора и способности выдерживать большой ток заряда и разряда, а также высокая плотность энергии батареи могут использоваться для увеличения срока службы батареи и экономии энергии электрической энергии. транспортное средство.
Я просто пытаюсь тебе помочь. Если не поняли, можете спросить еще раз. Я только что об этом говорю. Если вы хотите что-то сказать, есть еще много вещей.
Суперконденсаторы и батареи являются компонентами накопителей энергии. Однако есть разница. Процесс накопления энергии в суперконденсаторах — это физический процесс, а накопление энергии в батареях — это процесс химической реакции. Между ними есть принципиальная разница.
Силовые характеристики суперконденсаторов лучше, чем у батарей, и их можно быстро заряжать и разряжать большими токами. Плотность энергии батарей выше, чем у суперконденсаторов, а запасенная в батареях того же объема энергия больше.
Благодаря физическому процессу зарядки суперконденсатора срок службы велик. Как правило, время зарядки и разрядки превышает 500 000 раз, а количество зарядов и разрядок аккумулятора намного меньше. Свинцово-кислотная батарея — 500 раз, а литиевая — 1000-1500 раз. У разных типов количество заряда и разряда разное;
Суперконденсаторы работают при температурах шире батареи, от -40 до 65 градусов.
В некоторых случаях, когда требуется разряд большой мощности и требуется более высокая энергия, можно использовать комбинацию суперконденсатора и батареи, чтобы использовать преимущества обоих.
Конденсатор — это накопитель заряда. Когда заряд накапливается до определенного количества, он имеет определенное количество энергии. Накопленная мощность, полученная от внешнего источника питания. Функция конденсатора очень похожа на функцию бассейна. Батарея представляет собой устройство преобразования электрической энергии, которое выводит электрическую энергию путем преобразования химической энергии в электрическую, а выходную электрическую энергию получают из химической энергии. Даже аккумулятор в процессе зарядки преобразует электрическую энергию в химическую энергию, которая накапливает химическую энергию, а не электрическую энергию. Батарея работает как «твердый» генератор без движущихся частей.
Два разных устройства, одно обеспечивает энергию, а другое удерживает заряд.
Конденсаторы могут накапливать заряд и в некоторых случаях могут заменить батарею, но должны заряжаться, например, конденсатор по фарадам.
Батареи обычно используют химическую реакцию для генерации напряжения.
Аккумуляторы также работают с использованием электрохимических реакций.
Батарея не может заменить конденсатор.
Все они являются электрическими компонентами, и все они являются компонентами накопителя энергии. Общая емкость состоит в том, что изоляционный материал разделяет два металлических электрода, а затем защищает структуру внешнего корпуса. Электролитический конденсатор также имеет электролит. Обычно конденсатор используется для связи, фильтрации, развязки и т. Д. Все они используются в качестве «мгновенного источника питания», поэтому выделяемая энергия не очень велика, поэтому для хранения конденсатора не требуется много энергии. Батарея также представляет собой два электрода, но обычно содержит большое количество электрохимического материала, который преобразует электрическую энергию в химическую энергию во время зарядки и преобразует химическую энергию в электрическую энергию во время разряда. По характеристикам батарея и конденсатор немного близки.
1. Батарея хранит много энергии, а конденсаторы — меньше.
2. Батарея работает медленнее, а конденсатор заряжается очень быстро.
3. Большинство конденсаторов могут заряжаться большим током, но батарея вряд ли будет заряжаться большим током.
С развитием электронных технологий емкость конденсатора теперь становится все больше и больше, и во многих местах постепенно заменяют батарею. Например, многие краны, которые промываются автоматически, теперь используют суперконденсаторы (конденсаторы очень большой емкости) вместо батарей и в режиме реального времени. Многие схемы часов (большинство из которых потребляют энергию на уровне микроампер) также используют суперконденсаторы вместо батарей. В прошлом году Китай также разработал суперконденсаторы для автомобильных источников питания, заменив батареи для питания автомобильных двигателей.
Емкость — это электрический компонент. Изготовлен из алюминиевой фольги; средняя пластина изготовлена из изолированных концов и проводов сквозного исполнения. Это зависит от количества заряда и разряда двух пластин. Аккумулятор — это химическая реакция, при которой происходит поглощение заряда для хранения энергии. Батарея и конденсатор — два разных понятия
Страница содержит содержимое машинного перевода.
- Предыдущая статья： Каковы основные компоненты намотчика литиевых батарей?
- Следующая статья： Почему LG, Panasonic и Samsung строят заводы по производству литиевых батарей в Китае?