De mogelijkheid om relatief snel energie te leveren is in feite het onderscheid tussen een " condensator " en een " oplaadbare batterij ". Dit is niet zozeer een natuurkundig feit, maar alleen wat de woorden betekenen.
Bijvoorbeeld, in de onderstaande plot:
$
{\ vereist {kleur}}
{\ definecolor {condensator} {RGB} {255,10,10}}
{\ definecolor {lightCapacitor} {RGB} {255,131,131}}
{\ definecolor {batterij} {RGB} {186,138,20}}
{\ definecolor {lightBattery} {RGB} {219,194,133}}
%
% \ text {Bijvoorbeeld in de onderstaande plot:} \\
\ hskip {1em}
\ lagere {2,5ex} {
\ begin {array} {l}
{\ rlap {\ kleur {condensator} {\ regel {15px} {15px}}}}
{\ rlap {\ raise {4px} {\ hskip {4px} \ color {lightCapacitor} {\ rule {7px} {7px}}}}}
\ hskip {21px}
{\ raise {2px} {
{\ kleur {condensator} {\ textbf {Li-ioncondensator}}}
~ \ text {heeft een hoger ontladingspercentage; hoewel}
}}
\\
{\ rlap {\ kleur {batterij} {\ regel {15px} {15px}}}}
{\ rlap {\ raise {4px} {\ hskip {4px} \ color {lightBattery} {\ rule {7px} {7px}}}}}
\ hskip {21px}
{\ raise {2px} {{\ color {battery} {\ textbf {Li-ion-accu}}}
~ \ text {kan meer energie opslaan.}}}
\ end {array}
}
$
$ \ hskip {50px} $ $
{\ vereist {annuleren}}
{\ def \ place # 1 # 2 # 3 {\ smash {\ rlap {\ hskip {# 1px} \ raise {# 2px} {# 3}}}}}
\ plaats {305} {219} {\ kleur {condensator} {\ bcancel {\ phantom {\ regel {97px} {25px}}}}}
\ plaats {377} {191} {\ kleur {batterij} {\ annuleer {\ fantoom {\ regel {25px} {7px}}}}}
$
Merk op dat vermogen eenheden heeft van $ \ left [\ frac {\ text {energy}} {\ text {time}} \ right] $ . Dit betekent dat vermogen de snelheid is waarmee energie wordt geleverd.
Conceptueel lijkt er een belangenconflict te zijn tussen het opslaan van energie en het snel kunnen verliezen (d.w.z. stroom leveren). Zoals hierboven is aangetoond, hebben bepaalde technologieën de neiging om een afweging te maken tussen hun vermogen om energie op te slaan en af te leveren.
Dit conflict kan worden gezien als vergelijkbaar met dat met thermodynamische omkeerbaarheid, waarin langzamere processen doorgaans een hogere efficiëntie hebben. Nuttige verwarming heeft bijvoorbeeld de hoogste thermodynamische efficiëntie wanneer het naar beneden gaat met willekeurig kleine temperatuurgradiënten, hoewel hoe kleiner de temperatuurgradiënt, hoe langer het duurt voordat een eindige hoeveelheid warmte eroverheen beweegt.
In de thermodynamica is een omkeerbaar proces een proces waarvan de richting kan worden "omgekeerd" door oneindig kleine veranderingen teweeg te brengen in een eigenschap van het systeem via zijn omgeving, zonder dat de entropie toeneemt. Gedurende het gehele omkeerbare proces is het systeem in thermodynamisch evenwicht met zijn omgeving. Omdat het oneindig veel tijd zou kosten om het omkeerbare proces te voltooien, zijn perfect omkeerbare processen onmogelijk.
- "Omkeerbaar proces (thermodynamica)", Wikipedia [opmaak en verwijzingen weggelaten]
Het is eigenlijk best leuk om na te denken over de informatietheoretische aspecten waarom dit zo is. U hebt bijvoorbeeld waarschijnlijk gehoord dat entropie een maat is voor wanorde; het is misschien beter gezien als een kwalificatie van hoe staten in een ensemble van mogelijke staten zouden kunnen stromen. Als er meer ongebonden stroompaden zijn, kunnen dingen sneller gaan; dat betekent echter ook dat entropie groeit en nuttig werk lekt.
Dat lekken van nuttig werk komt ook naar voren als thermische energie (warmte), wat behoorlijk problematisch kan zijn als het gaat om hoogspanningselektronica.
Als een historische opmerking: condensatoren waren vroeger meer fysieke mechanismen voor het opslaan van energie, terwijl batterijen meer chemische mechanismen waren voor het opslaan van energie (met sommige grappige uitzonderingen). Dit is vandaag de dag nog steeds vaak waar, hoewel dat misschien beter kan worden gezien als een historisch toeval dan als een basisconcept om bij te houden. Dingen als supercondensatoren en andere technologieën zullen de grens blijven vervagen, aangezien er echt geen reden is om een goed ontworpen systeem te beperken tot een enkele fysieke benadering.
Als laatste opmerking: een defibrillator zou batterijen kunnen gebruiken voor hun belangrijkste energieopslag, door ze te gebruiken om condensatoren op te laden die snel kunnen ontladen. Dit ontwerppatroon wordt transient load decoupling genoemd, waarbij de transient load de elektrische vraag van de schok is en de ontkoppeling is hoe de batterij er minder direct aan wordt blootgesteld.