Кондензатори и батерије - у чему је разлика

Чини се да батерије и кондензатори раде у суштини исту ствар - обе складиште електричну енергију да би је затим пренеле на оптерећење. Чини се управо тако, у неким случајевима кондензатор се обично понаша као батерија малог капацитета, нпр. у излазним колима разних претварача.

Али колико често можемо рећи да се батерија понаша као кондензатор? Нимало. Главни задатак батерије у већини примена је да акумулира и складишти електричну енергију у хемијском облику дуго времена, да је држи, тако да може брзо или полако, одмах или неколико пута, да је преда оптерећењу. Главни задатак кондензатора под неким сличним условима је да кратко време складишти електричну енергију и пренесе је на оптерећење са потребном струјом.

То јест, за типичне кондензаторске апликације, обично нема потребе за задржавањем енергије онолико дуго колико батерије често захтевају. Суштина разлика између батерије и кондензатора лежи у уређају оба, као иу принципима њиховог рада.Иако непознатом посматрачу споља може изгледати да их треба уредити на исти начин.

Кондензатор (од латинског цонденсатио — „акумулација“) у свом најједноставнијем облику — пар проводних плоча са значајном површином, одвојених диелектриком.

Диелектрик који се налази између плоча може да акумулира електричну енергију у облику електричног поља: ако се ЕМФ створи на плочама помоћу спољашњег извора разлика потенцијала, тада је диелектрик између плоча поларизован јер ће наелектрисања на плочама својим електричним пољем деловати на везана наелектрисања унутар диелектрика и ови електрични диполи (везани парови наелектрисања унутар диелектрика) су оријентисани да покушају да компензују својим укупним електрично поље, поље наелектрисања које су присутне на плочама услед спољашњег извора ЕМФ.

Ако се сада искључи спољни извор ЕМФ са плоча, онда ће поларизација диелектрика остати - кондензатор ће остати напуњен неко време (у зависности од квалитета и карактеристика диелектрика).

Електрично поље поларизованог (наелектрисаног) диелектрика може изазвати кретање електрона у проводнику ако затварају плоче. На овај начин, кондензатор може брзо пренети енергију ускладиштену у диелектрику на оптерећење.

Капацитет кондензатора је што је већа површина плоча и што је већа диелектрична константа диелектрика. Исти параметри се односе на максималну струју коју кондензатор може примити или дати током пуњења или пражњења.

Батерија (од лат. ацумуло сакупљати, акумулирати) ради на потпуно другачији начин од кондензатора.Принцип његовог деловања више није у поларизацији диелектрика, већ у реверзибилним хемијским процесима који се одвијају у електролиту и на електродама (катода и анода).

На пример, током пуњења литијум-јонске батерије, литијум јони се под дејством спољашње ЕМФ из пуњача примењеног на електроде уграђују у графитну решетку аноде (на бакарној плочи), а када се испразне, поново у алуминијумска катода (нпр. од кобалт оксида). Настају везе. Електрични капацитет литијумске батерије ће бити већи што се више литијум јона уграђује у електроде током пуњења и оставља их током пражњења.

За разлику од кондензатора, овде постоје неке нијансе: ако се литијумска батерија напуни пребрзо, онда јони једноставно немају времена да се уграде у електроде и формирају се кола металног литијума, што може допринети кратком споју у А ако батерију испразните пребрзо, катода ће се брзо срушити и батерија ће постати неупотребљива. Батерија захтева стриктно поштовање поларитета током пуњења, као и контролу вредности струје пуњења и пражњења.