鋰離子電池和電容器的差別

電容器和電池

電容器和電池既是電氣元件又是儲(chǔ)能元件。

電容器儲(chǔ)存電能。電池儲(chǔ)存從電能轉(zhuǎn)換而來的化學(xué)能。

前者是物理變化，后者是化學(xué)變化。

電容器和電池有什么差別?

1.外觀和數(shù)據(jù)的差異

常見的電容是兩個(gè)金屬電極之間的絕緣數(shù)據(jù)分離加上維護(hù)外殼的結(jié)構(gòu)。電容一般用于耦合、濾波、解耦等，作為瞬時(shí)電源。因此，所供應(yīng)的能量不多，電容器所儲(chǔ)存的能量也不多。

電池也是兩個(gè)電極，但通常有大量的電化學(xué)數(shù)據(jù)，充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為電能。

電池和電容器有相似的特性。兩者的差別在于，電池比電容器能儲(chǔ)存更多的能量。

2.不同的放電速率和時(shí)間

電容器充電一般要幾秒鐘或幾分鐘，而電池一般要幾個(gè)小時(shí)。電容器充放電次數(shù)至少數(shù)萬次到數(shù)億次，電池一般只有幾十萬次。

電池充電慢，電容器充電快。大多數(shù)電容器可以用大電流充電，但用大電流充電的電池比較少見。由于電容器的充放電時(shí)間取決于RC時(shí)間常數(shù)，因此可以實(shí)現(xiàn)快速充放電。但電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存的，化學(xué)能的利用轉(zhuǎn)化為電能來利用，充放電時(shí)間相對(duì)較慢。

3.不同的用途

電容器在電路中具有濾波、耦合和其他功能，通常通過儲(chǔ)存和釋放電荷在交流電路中工作，這與電池很相似

電容可用于耦合、矯直、濾波、移相、RC、LC諧振等，也可作為儲(chǔ)能元件用于瞬時(shí)大電流放電、快速充放電。另一方面，電池只作為動(dòng)力源(電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能在使用時(shí)又轉(zhuǎn)化為電能)

4.機(jī)組不同于操作環(huán)境

電容的單位是法拉，符號(hào)是c。電池的單位是anh，代表電流和時(shí)間的乘積。例如，20AH是1A的放電電流，可以持續(xù)放電20小時(shí)。電容器可以在交流電路中工作，電池只能通過直流電進(jìn)行充放電。

5.不同的電壓特性

所有電池都有額定電壓。不同的電極材料決定了不同的電池電壓。如鉛酸電池2V、鎳氫電池1.2v、鋰離子電池3.7v等。電池在這個(gè)電壓附近持續(xù)充放電的時(shí)間最長(zhǎng)。而電容對(duì)電壓沒有要求，可以施加0到任意電壓。(電容器上的電壓容差是保證電容器安全使用的參數(shù)，與電容器的特性無關(guān)。)在放電過程中，蓄電池會(huì)把負(fù)載頑強(qiáng)地堅(jiān)持到標(biāo)稱電壓附近，直到最后實(shí)在堅(jiān)持不下去才開始下降。電容器沒有抓的責(zé)任，從放電開始電壓就不斷下降，以致在電量充足時(shí)，電壓下降到看不下去的程度。既然電容和電池都可以充放電，為何不用電容做電池呢?這是為何。

6.不同的充放電曲線

從上圖可以看出，該電容器的充放電曲線非常陡峭，并且充放電過程的第一部分可以在瞬間完成，所以適合大電流、大功率的快速充放電。這條陡峭的曲線有利于充電過程，可以快速結(jié)束充電過程。但是在放電的時(shí)候就成了一個(gè)缺點(diǎn)，電壓的快速下降使得電容很難直接代替電池進(jìn)入電源的范疇。假如要進(jìn)入電源范疇，可以通過兩種途徑解決，一是用電池與電池連接，互相補(bǔ)充。這不僅大大提高了電池組大電流瞬間放電的能力，而且延長(zhǎng)了電池組的使用壽命，提高了電池的攜帶能力。