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电容和电池的区别是什么?

   2021-10-21 50
核心提示:摘要:超级电容和电池都是储能元件。但是有着区别,超级电容的储能过程是物理过程,电池储能是化学反应的过程,两者有着本质的区
 

摘要:

超级电容和电池都是储能元件。但是有着区别,超级电容的储能过程是物理过程,电池储能是化学反应的过程,两者有着本质的区别。

  超级电容和电池都是储能元件。但是有着区别,超级电容的储能过程是物理过程,电池储能是化学反应的过程,两者有着本质的区别。

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  电容和电池都是用来“存”电的,像是一对孪生兄弟。但它们又都有着各自不同的特点和应用领域。

  一.对电的储存方式不一样

  用zui通俗的话讲,电容储存的是电能。电池储存的是由电能转化后的化学能。前者只是物理变化,后者是化学变化。

  二.电压特性不一样

  凡是电池都有标称电压。因电极选材不同而决定了不同的电池电压。如铅酸电池2V、镍氢1.2V、锂电3.7V等。电池在这一电压附近持续充放电的时间zui长。而电容对电压是没有要求的,从0~任意电压均可(电容上标的耐压是保证电容安全使用的参数,与电容特性无关)。

  在放电过程中,电池会带着负载顽强的“坚持”在标称电压附近,直到zui后实在坚持不住才开始下跌。而电容则沒有这个“坚持”的义务,电压从开始放电就随波逐流不停的下降,以致于在电量很富足的时侯,电压已跌到“惨不忍睹”的地步了。既然电容和电池都可以充放电,为什么不把电容当电池用呢?下面的第五点就是原因所在。

  三.充放电的速度和次数不一样

  由于电容是直接对电荷进行存储。因此充放电速度很快,大容量电容一般情况下充滿电只需数秒或数分钟;而蓄电池充电通常需要数小时,且受溫度影响较大。这也是由化学反应的性质决定的。

 电容充放电次数至少要数万至数亿次,电池一般只有几百上千次。

  四.用电容替代电池的可行性

  首先让我们先了解一下电容是什么。电容C=q/ⅴ(式中C是电容量,q是电容所带电量,v是极板间的电势差)。这就是说在电容量确定的情况下,q/v就是一个常数。如果非要和蓄电池做对比,可暂且把这里的q理解为是电池的容量。

  为了能更形象些,我们不彷用水桶来作一比喻。电容量C就好比是水桶的直径,水就是电量q,当然直径越大盛水越多。但究竟能盛多少呢?还要看水桶的高度,这个高度就是加在电容上的电压。因此也可以说如果不设电压上限,一个法拉的电容可以存储全世的电能!当然这只是一个在技术上长远不能实现的假设,但理论上是成立的。

  电容自放电比锂电池快得多,只适宜很快充满且马上使用。例如深圳龙华那个示范性轨道超级电容电车,能搭载300多人,每经停一个车站上下乘客时,同步插入充电坞马上快速充电,30秒以内(实际测试为15秒)就能充满电,然后行驶1分钟左右到达下一个车站再次充满电,每次行驶时间都很短,才能发挥超级电容的突出优点。

  五.用途不一样

  电容可用于偶合、退偶、滤波、移相、谐振和用做瞬间大电流放电的储能元件等。电池的作用则仅仅是用来当电源的,但在特定情况下也可起到一定的稳压和滤波作用。

 
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