コンデンサーとバッテリー - 違いは何ですか

バッテリーとコンデンサーは本質的に同じことをするようです。どちらも電気エネルギーを蓄えて負荷に転送します。それはそのとおりで、場合によっては、コンデンサは通常、小さな容量の電池のように動作する場合があります。 各種コンバータの出力回路に.

しかし、バッテリーがコンデンサーのように動作すると言えるのはどのくらいでしょうか?全くない。ほとんどの用途におけるバッテリーの主な役割は、電気エネルギーを化学的な形で長期間蓄積して保存し、それを急速またはゆっくり、即時または数回負荷に与えることができるように保持することです。同様の条件下におけるコンデンサの主な役割は、電気エネルギーを短時間蓄積し、必要な電流で負荷に伝達することです。

つまり、一般的なコンデンサの用途では、通常、バッテリーが必要とするほど長時間エネルギーを保持する必要はありません。バッテリーとコンデンサーの違いの本質は、両方のデバイスとその動作原理にあります。外部から見慣れていない観察者にとっては、それらは同じように配置されるべきであるように見えるかもしれません。

コンデンサー （ラテン語の condensatio から - 「蓄積」）その最も単純な形では、誘電体によって分離された、大きな面積を持つ一対の導電性プレートです。

プレート間にある誘電体は、外部ソースを使用してプレート上に EMF が生成された場合、電場の形で電気エネルギーを蓄積することができます。 電位差その場合、プレート間の誘電体は分極されます。これは、電場を持つプレート上の電荷が誘電体内の束縛電荷に作用し、これらの電気双極子（誘電体内部の束縛された電荷対）がそれらの合計で補償しようとする方向に向いているためです。電場、外部の EMF 源によりプレート上に存在する電荷の場。

ここでプレートからの外部起電力源がオフになった場合、誘電体の分極は残ります。コンデンサはしばらく充電されたままになります（誘電体の品質と特性に応じて）。

分極した（帯電した）誘電体の電場により、導体がプレートを閉じると電子が導体内を移動する可能性があります。このようにして、コンデンサは誘電体に蓄積されたエネルギーを負荷に迅速に伝達できます。

コンデンサの容量は、プレートの面積が大きくなり、誘電体の誘電率が高くなります。同じパラメータは、充電または放電中にコンデンサが受け取ったり与えたりできる最大電流に関連します。

バッテリー （lat. acumulocollect、accumulateから）コンデンサとはまったく異なる方法で機能します。その作用原理はもはや誘電体の分極ではなく、電解質および電極（カソードとアノード）で起こる可逆的な化学プロセスにあります。

たとえば、リチウムイオン電池の充電中、電極に印加される充電器からの外部起電力の作用を受けたリチウムイオンは、アノード（銅板上）のグラファイトグリッドに埋め込まれ、放電するとアノードに戻ります。アルミニウム陰極（酸化コバルトなど）。リンクが形成されます。リチウム電池の電気容量は、充電中に電極に埋め込まれ、放電中に電極から離れるほど、より多くのリチウムイオンが大きくなります。

コンデンサとは異なり、ここにはいくつかのニュアンスがあります。リチウム電池の充電が速すぎると、イオンが電極に埋め込まれる時間がなくなり、金属リチウムの回路が形成され、それが短絡の原因となる可能性があります。また、バッテリーの消耗が早すぎると、陰極がすぐに壊れて、バッテリーが使用できなくなります。バッテリーは、充電中の極性を厳密に遵守し、充放電電流の値を制御する必要があります。