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电容和电池的区别是什么?

2024-11-27 00:28:08 编辑:join 浏览量:535

电容和电池的区别是什么?

电容和电池有很多类似之处,但必竟不是一种东西,它们之间主要有以下几个方面区别:

一.储存能量的方式不同

电容和电池都是储能元件,但对电能的储存方式不同。

电容储存的是电荷,也就是把“原汁原味”的电能直接储存起来,不做仼何加工和改变。而电池则是把电能转化为化学能来储存,放电时再由化学能转回电能。

二.电压特性不一样

由于电池的极板所用材料不同,所以各种电池会有不同的输出电压。比如镍氢电池1.2v、铅酸电池2.0ⅴ、锂电池3.7ⅴ等。无论多大容量的电池还是多么强力的充电器,都无法改变这一电压特性。 而电容对电压是没有限制和要求的。电容上注的“耐压”是指保证电容安全工作的条件,和电容属性无关无关

上图是4个耐压不同的220μF电容 ,除了耐压不同,作为电容器它们都是一样的。

三.充滿电的概念不一样

上面第2点讲已经讲了,电池是有额定电压的,任何情况下都不能突破。当充电电压达到该电池的电压上限时,就标志着电池已充滿。截止到此时的充电时间承以充电电流就是电池的容量单位“Ah”(这里忽略了充放电损耗)。如提升电压继续充,不仅充不进去,而且电池还要报废。而电容就不一样了。电容C=q/ⅴ,式中C代表电容量,q是电量、Ⅴ是加在电容上的电压。公式中可以看出,对于仼何一个特定容量的电容 ,如果不去人为限定充电电压,那么这个电容將是永远也充不滿的。

四.充放电速度不一样

由于电容是直接对电荷进行储存,所以充、放电速度很快,通常都在数秒之内。而电池受化学反应速度的制约,充放电时间都在数小时之间。由于化学反应存在损耗,电池的寿命也很短 ,一般只能循环使用几百、上千次。而电容的充放电次数至少也在数亿次,基本没有限制。

五.使用范围不一样

电容的用途非常广泛:滤波、隔直、谐振、退耦、移相等。而电池的作用比较单一,基本上就是用作电源。但这二者也有一些交集。因为同属储能元件,人们总希望把大容量电容来当电池使。但还是存在一些问题①电容单位体积能量密度低 ,导致体积过大、使用不便。②电容无拘无束的电压特性导致放电时电压下降太快,造成电器无法正常工作。针对各自的优缺点,很多情况下把二者并联使用效果还是不错的。以上是我的回答。

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这俩还是有区别的,电容确实是一个储能原件,能够存储一定的电量,在电路板上经常会用到它,让人感觉他很像一个可充电电池,要说它是电池还真有当做电池的应用,我们这就用公交用上了电容电池,电容电池最大的优点在于充电时间短,像手机充电充的比较快也得在1小时左右,但是电容充电就是几秒钟,甚至更快,像公交上这种超级电容电池充电时间也多说也就在几分钟左右,所以如果将来能够找到体积小容量大的超级电容电池,那将对电池行业带来一个天翻地覆的变化

此外电容电池充电过程并不存在化学变化,所以使用寿命也会更长,能使用几十年都没问题,要知道普通的铅酸蓄电池寿命也就在3年左右,这都不是一个数量级的。

正是因为电容充电过程是物理变化,所以根据这一点可以区分电容和电池,电池是在内部不断进行化学反应(氧化还原反应),才能够源源不断向外部供电。

电池与电容的区别是什么?

超级电容器及锂离子电池,是两种重要的储能电池,都具有高功率、高比能量。从它们的原理来看

超级电容器在充电时正极材料逐渐积累正电荷,负极材料逐渐积累负电荷。在电极积累电荷静电吸引力作用下,正极材料表面将吸附电解液中的负离子,负极材料表面将吸附电解液中的正离子。锂离子电池在充电时正极电势逐渐上升,负极电势逐渐下降,在正负极之间电势差作用下,正极材料发生氧化反应,负极材料发生还原反应。

因此从它们原理来看,两者储能机制不同。超级电容器电极采用双电层储能机制,锂离子电池电极采用化学储能机制。

上述提到它们的储能机制,进行比较有何异同点。

1、从它们的共同点看;都是以电功形式释放自身储存的能量。

2、站在应用的角度看;超级电容器也就是一种储能电池,与用的普通电池在结构上差别不大,都是以正/负极、电解液三部分组成。

3、从原理的本质上来看;超级电容器以双电层机制储能和能量释放,也可以以静电能形式储能,那放电时直接由静电能做功。对于锂离子电池以化学储能机制和能量释放,也就是化学方式来储能,那放电时直接由化学能转电功。

4、从能量转换方面看;超级电容器在能量转换没普通电池那么复杂,只有两种电能形式之间转换,没有电能与化学能之间转换这个环节。

5、从两者的内阻来看;超级电容器只仅且有溶液电阻,而普通电池除溶液阻抗,还有电化学反应阻抗且远高于溶液电阻。

根据题目分析及上述可知,虽然两者的结构及工艺制造类似,但在储能机制方面超级电容器是双电层储能机制,静电能与电功之间换转还没有化学阻抗,在充电时电解液离子浓度会下降。而普通电池是化学储能机制,化学能与电功之间换转,存在化学阻抗且在充电时电解液离子浓度几乎不变。

标签:电容,电池,区别

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