大容量キャパシタは電池に代わる？

日経の記事で、大容量キャパシタの性能が向上してリチウムイオン電池に電池に代わり得るかもしれないということが書かれていました。
私には電気の知識がなくてよく分からないのですが、キャパシタって充電が一瞬で終わるけど、放電も一瞬で終わってしまうんではなかったでしたっけ。それって電池としては致命的じゃないですか。大容量だと話は違うんですか。詳しい方どうかよろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： rnakamra 回答日時： 2009/08/05 07:57

確かに数μF程度の容量だと一瞬で満充電してしまうでしょう。

しかし、これがkFとかMFのオーダーになるとどうでしょうか。

1MFのコンデンサに、100A流せる充電器で2Vのレベルまで充電すると充電時間は

1MF×2V/100A=20000s

これだけの充電時間が必要な量の電荷を蓄えることができるのです。

このとき蓄えたエネルギーを極板間電圧が1Vになるまで放電できたとすると、そのエネルギーは
(1/2)*1MF*{(2V)^2-(1V)^2}=1.5MJ≒416Wh
になります。100W程度の機器なら4時間は動かせることになります。

高速充電して、比較的短時間で使用する用途であれば十分使用できる可能性はあると思います。
(自己放電が大きいのであまり長時間蓄えて置くのには向かないかもしれませんが)

No.6 回答者： sinisorsa 回答日時： 2009/08/05 16:11

畜電池としての電気二重層コンデンサーの開発では、

日本電子（株）が進んでいると思います。
かなり前に、５０～７５W/h/kgのものが開発されていたと思います。
放電の制御が重要な技術です。
ご参考まで

No.5 回答者： Tacosan 回答日時： 2009/08/05 11:43

えぇと, 「コンデンサに電解質は不要」ってどういうことでしょうか＞#4. いや, たしかに「電解質を使わないコンデンサ」もありますけどね.

コンデンサは「蓄えている電荷量に比例して端子間電位差が変化する」という特徴があるため, そのままでは電池の代わりにはなりません. つまり, 「端子間電位差を制御する」機構が必要です. そして, この電位差が一定であれば回路に流れる電流も一定であり, 「放電も一瞬で終わる」ということは (短絡しなければ) ありません.
実際, 「実験」レベルでよければ既に「電気二重層コンデンサを (大量に) 搭載した原動機付自転車」も作られています. コストが問題ですが.

No.4 回答者： debukuro 回答日時： 2009/08/05 09:23

電池は化学変化を利用して電力を発生させます

その反応は原子レベルの大きさの物体？が担っています
その数は膨大です
コンデンサーの容量は電極の面積に比例します
実用的な大きさのものでは十分な容量が得られないだけです
性質の問題ではなく技術の問題です
単一乾電池の大きさで単一乾電池と同じだけの電力を蓄えられるコンデンサーが開発されれば使い捨ての乾電池に取って代わるはずです
なんといってもコンデンサーには電解質が不要ですから

No.2 回答者： SortaNerd 回答日時： 2009/08/05 06:32

考え方が逆です。

放電が一瞬で終わってしまうのは欠点ではありません。一瞬で終わるほどの急激な大電流を出す能力があるのです。
ゆっくり流せば長時間持ちます。今までゆっくり流せなかったのは容量が少なかったからです。

No.1 回答者： noname#93649 回答日時： 2009/08/05 02:49

> 放電も一瞬で終わってしまうんではなかったでしたっけ

それは使い方次第です。
大きなエネルギーを取り出せば短時間しかもたないですが、
その逆もあります。