Wieso Entlädt sich eine Batterie nicht sofort wie ein Kondensator?

8 Antworten

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Erstens auch Kondensatoren entladen nicht "sofort". Das weiß jeder, der schon mal ein nicht anschwingendes Schaltnetzteil repariert und an den großen Glätter-/Pufferkondensator auf der Primärseite gepackt hat, ohne ihn vorher mal zum Entladen zu brücken, auch nach Stunden.

Zweitens auch Batterien (Einweg wie auch Akku) entladen sich mit der Zeit, aber sehr langsam.

Eine Rolle spielen dabei die Kapazität (Kondensatoren haben davon deutlich weniger), Ströme im Inneren des Energiespeichers durch Bauart und Chemie (daraus resultierender Innenwiderstand), sowie die chemische Zusammensetzung des Energiespeichers und deren Speichereigenschaft.

Im Grunde genommen sind Kondensatoren und Akkus das Gleiche: Zwischen zwei Platten ist eine chemische Verbindung, die fertig angerührt (Batterien) oder durch Strom mit einem Potential aufgeladen (Akku und Kondensator) und dann durch Stromentnahme entladen wird. Die Bauform entspricht den Anwendungszwecken: Akkus sollen große Mengen Energie speichern, Kondensatoren sollen wenig Energie speichern. Durch die Eigenschaft, wenig Energie zu speichern, können sie Spannungsspitzen glätten (kurzzeitig überschüssige Spannung aufnehmen und dezent wieder abgeben, Anwendungsbeispiel Netzfilter, Glätter hinter einem Gleichrichter), Leistungsspitzen auffangen (Energie puffern und bei hoher Leistungsentnahme abgeben, Anwendungsbeispiel Pufferkondensator im Car Hifi, damit die Bordspannung bei hohen Verstärkerleistungen bei viel Bass nicht zusammenbricht) oder Frequenzen filtern (die Wechselspannung sorgt für ständiges Laden und Entladen, je höher die Frequenz, desto mehr Strom fließt durch, Anwendungsbeispiel Frequenzweichen).

Kondensatoren können enorm hochkapazititv sein, siehe gerade die Goldcaps, die Leistungsspitzen im Car Hifi auffangen. Dabei sollen sie aber schnell sein (schnell laden, aber auch schnell abgeben), was ein Akku nicht ist (dafür hochkapazitiver). Dafür werden andere Komponenten und chemische Inhaltsstoffe verwendet, die den Kondensator aber teuer machen. Plus dass er durch den für die Geschwindigkeit mitverantwortlichen niedrigeren Innenwiderstand schneller entlädt.

Akku oder Kondensator sind nicht das Gleiche.

Sie haben zwar die gemeinsame Eigenschaft, dass sie eine Kapazität haben. Beim Akku wird im Gegensatz zum Kondensator die Ladung mithilfe chemischer Prozesse nachgeliefert, während der Akku durch Verbraucher entladen wird. Das führt dazu, dass an den Klemmen schon bevor er geladen worden ist, eine Spannung vorhanden ist. Bei der Entladung werden im Akku Chemikalien umgewandelt,, und der Akku ist erst dann entladen, wenn die entsprechenden Chemikalien aufgebraucht sind, sodass keine Spannung mehr nachgeliefert werden kann. Beim Bleiakku kann man durch Messung der Konzentration der Schwefelsäure feststellen, wie gross die verbleibende Kapazität noch ist.

Beim Wiederaufladen des Akku wird die ursprüngliche Chemikalie wieder hergestellt.

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@weckmannu

Beim Kondensator erfolgen beim Umladen keine chemischen Veränderungen.

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Beide haben können Energie speichern und beide entladen sich nicht sofort.

Wenn Du kannst mache folgenden Test:

Lade einen Kondensator z.B. 4700uF mit 12V auf. Messe nach einer Woche die Spannung mit einem hochohmigen Messgerät und die Spannung liegt bei 12V.

Der Unterschied liegt in der Anwendung. Ein Akku soll Energie speichern und "langsam" entladen werden. Alleine durch die chemischen Prozesse im Akku ist dieser relativ langsam.

Anders sieht die Welt beim Kondensator aus. Hier wird die Energie in einem elektrischen Feld gespeichert. Dieses ist sehr schnell auf und abgebaut, muss aber für große Energiemengen auch sehr sehr groß sein.

Gerade die großen Elkos sind oft als Stürzkondensatoren eingesetzt. Dass heist z.B. die Nulldurchgänge abzufedern, wie beim Netzteil usw.. In dieser Anwendung wird oft die "Eingangsspannung" abgeschaltet und die Kondensatoren entladen sich über die angeschlossene Schaltung....

Das kannst Du auch mit einem Akku schaffen, indem Du heute Abend das Fahrlicht am Auto anläßt, dann ist Batterie am morgen auch leer (sofern nicht eine Automatik das Licht ausschaltet) .....

Zum Vergleich stell Dir zwei Staudämme vor. Jeder hält einen Stausee mit 12 Meter Wasserstand, d.h. 1,2 bar Druck an der Sohle der Staumauer.

Der eine Stausee hat zehntausend Kubikmeter Wasser, der andere hat hunderttausend Kubikmeter.

Öffnet man unten die Ventile und läßt 1 m^3/s Wasser abfließen, dann leert sich der See mit den 10^4 m^3 schneller als der mit 10^5 m^3.

Bei beiden Seen geht der Wasserstand zurück und ebenso der Druck. Was abfließt, sind aber nicht die 12 Meter und die 1,2 bar, sondern das Wasser.

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