22 Jahre Batterieanpassung
Oct 31, 2020 Seitenansicht：85
Da wir in der Elektronik und anderen verwandten Bereichen immer weiter Fortschritte machen, wird uns die Notwendigkeit eines effizienteren Energiesystems immer wieder ins Gesicht blicken. Ingenieure und Technikbegeisterte scheinen ihre Bemühungen, uns mit robusten Batterien zu helfen, nicht zu verlangsamen.
Von Blei-Säure-Batterien über lithium-batterien bis hin zu Superkondensatoren war der Trend offensichtlich und selbsterklärend. Im Verlauf dieses Beitrags erfahren Sie daher, wie eine Kondensatorbatterie funktioniert und ob sie für jemanden wie Sie geeignet ist.
Wenn wir über Kondensatorbatterien sprechen, gehen viele Menschen schnell davon aus, dass dies mit den normalen Kondensatoren identisch ist. Das ist völlig falsch. Kondensatorbatterien und normale Kondensatoren sind in verschiedenen Aspekten nicht genau gleich.
Kondensatorbatterien unterscheiden sich deutlich von normalen Batterien. Sie bestehen aus statischen elektrischen Ladungen, die sich auf den Kondensatorplatten aufbauen. Im Gegensatz zu normalen Batterien, die über elektrochemische Reaktionen Energien erzeugen. Die Ladungen, die Sie von diesen Kondensatoren erhalten, sind auf die statischen Ladungen zurückzuführen und nicht mehr. Dies ist möglich, wenn eine Spannungsdifferenz an die negative und positive Platte des Kondensators angelegt wird, was zu dessen Laden und Speichern von Ladungen führt. Ganz ähnlich wie beim Kämmen der Haare mit einem Plastikkamm.
Kondensatoren unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von Batterien.
Für Batterien benötigen Sie einen Elektrolyten, der die beiden Elektroden, die Kathoden- und Anodenpole, trennt. Der Elektrolyt kann alles sein, was Ionen leiten kann. Im scharfen Gegensatz dazu sind die negativen und positiven Platten eines Kondensators durch einen Isolator getrennt. Das heißt, etwas, das kein Stromleiter ist. In den frühen Tagen war der Isolator Luft. Ingenieure mussten an etwas anderes denken, da solche Luftisolatoren nicht viel Ladung halten konnten, wie sie wollten.
Einige Batterien enthalten Chemikalien, die nicht umweltfreundlich sind. Solche Batterien müssen recycelt werden, wenn sie keine Ladungen mehr halten können. Für Kondensatoren kann man so etwas kaum haben. Ihre Lücken bestehen aus Isolatoren, die nicht umweltschädlich sind.
Die Menge an gespeicherter Energie, die Sie von einem Kondensator erhalten können, hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Diese Faktoren stimmen nicht mit der Menge der gespeicherten Energie überein, die mit Batterien möglich ist.
Kondensatoren sehen jeden Zentimeter wie ihre Batteriegegenstücke aus, wenn man bedenkt, wie sie geladen sind und wie sie auch gespeicherte Energie liefern können. Es ist jedoch falsch, wenn man im Wesentlichen feststellt, dass diese beiden genau gleich sind. Lassen Sie uns sehen, wie ähnlich oder gleichwertig sie sind, aber nicht genau gleich.
Potenzielle Energie - Kondensatoren speichern ihre potenzielle Energie in ihrem elektrischen Feld, während Batterien ihre in chemischer Form speichern, damit sie später in elektrische Energie umgewandelt werden können.
Schaltungskomponente - Während Batterien in allen Schaltungen, in denen sie sich befinden, aktive Komponenten bleiben, werden Kondensatoren in ihrer Schaltungskonfiguration als passiv angesehen.
Energiedichte - Kondensatoren und Batterien unterscheiden sich in dieser Hinsicht stark. Kondensatoren haben nicht so viel Energiedichte wie Batterien, weshalb sie für Hochenergieanwendungen höchst ungeeignet sind.
Entlade- und Laderaten - Kondensatoren laden und entladen ihre Batterien schneller als Batterien, da sie ihre Ladungen direkt auf den Platten speichern. Batterien laden und entladen sich aufgrund des Übergangs von chemischer zu elektrischer Energie relativ langsamer als Kondensatoren.
Entladerate - Wenn sich ein Kondensator entlädt, geschieht dies auf einen Schlag. Wenn sich ein akku entlädt, dauert es länger.
Ausgangsspannung - In Kondensatoren nimmt der Spannungswert weiter ab, wenn Sie ihn weiter verwenden. Bei Batterien ist die Ausgangsspannung jedoch immer gleich, unabhängig davon, wie lange Sie sie verwenden.
Kosten - Wenn diese beiden Elemente auf der Grundlage der Kosten verglichen werden, ist eines teurer als das andere. Kondensatoren scheinen weitaus teurer zu sein als Batterien.
Hauptkomponenten - Kondensatoren bestehen aus dünnen Blechen, die durch einen Isolator getrennt sind, während Batterien aus Metallplatten und Chemikalien in Form von Elektrolyten bestehen.
Kondensatoren und Batterien mögen sich in ihrer Funktionsweise sehr ähnlich sehen, aber sie sind ganz anders, wenn man sie genau betrachtet. Und genau das haben wir gerade getan.
Jedes Mal, wenn ein Kondensator an eine Batterie angeschlossen wird, bewegen sich Ladungen von der Batterie zu den Platten des Kondensators. Dies würde dazu führen, dass der Kondensator auf das optimale Niveau geladen wird, je nachdem, wie viel Energie die Batterie abgeben kann.
Die eigentliche Frage ist jedoch, was passiert, nachdem der Kondensator auf den höchsten Pegel geladen wurde. Wird es weiterhin die Energie der Batterie mit der genannten Rate verbrauchen? Nun, für ideale Kondensatoren wird dies nicht passieren. Stattdessen sammelt der Kondensator aufgrund der darin auftretenden Leckströme langsam Energie. Wie viel Energie in diesem Szenario verbraucht wird, hat viel mit dem sogenannten Isolationswiderstand zu tun. Obwohl viele Ingenieure der obigen Ansicht zustimmen, sind andere anderer Meinung. Einige denken, im Fall eines Ideenkondensators sollte es keinen Stromverlust geben, daher wird keine weitere Energie aus der Batterie verbraucht.
Während dies der Fall bleibt, wurde nachgewiesen, dass echte Kondensatoren Leckstromprobleme aufweisen. Und diesen Ingenieuren zufolge wird die Menge der Leckströme weitgehend von einigen Faktoren wie Kondensatortypen, Elektrolyse usw. abhängen.
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