基本介紹
中文名:電解電容器mbth:電解電容器類別:電容器應用範圍:物理特性:簡介、類型、特點、原理、應用、發展現狀、在材料、工藝和結構方面、前景、簡介:電解電容器是電容器的壹種，金屬箔是正極(鋁或鉭)，靠近正極的氧化膜(氧化鋁或五氧化二鉭)是。陰極由導電材料、電解質(電解質可以是液體或固體)和其他材料組成。由於電解液是陰極的主要部分，電解電容器因此得名。同時，正負電解電容壹定不能錯。A型鋁電解電容器可分為四類:1。鉛型鋁電解電容器；2.喇叭鋁電解電容器；3.螺栓連接的鋁電解電容器；4.固體鋁電解電容器。特色1。單位體積的電容很大，比其他類型的電容大幾十到上百倍。2.額定容量可以很大，很容易做到幾萬μf甚至幾F(但無法和雙電層電容相比)。3.價格相對其他種類有壓倒性的優勢，因為電解電容的構成材料都是常見的工業材料，比如鋁等等。制造電解電容器的設備也是常見的工業設備，可以大規模生產，成本相對較低。原理電解電容通常由金屬箔(鋁/鉭)作為正極，金屬箔的絕緣氧化層(氧化鋁/五氧化二鉭)作為電介質。電解電容器按其正極的不同分為鋁電解電容器和鉭電容器。鋁電解電容器的負極由浸泡在電解液(液體電解質)中的薄紙/薄膜或電解質聚合物組成；二氧化錳通常用作鉭電解電容器的負極。電解質作為負極(註意與電介質相區別)，故命名為電解電容器。極性電解電容的應用通常在電源電路或中低頻電路中起到電源濾波、去耦、信號耦合、時間常數設定和DC隔離的作用。壹般不能用於交流電源電路。在DC供電電路中用作濾波電容器時，其陽極(正極)應接電源電壓的正端，陰極(負極)應接電源電壓的負端，不能接反，否則會損壞電容器。無極性電解電容器常用於揚聲器分頻電路、電視機S校正電路和單相電機起動電路中。電解電容器廣泛應用於家用電器和各種電子產品中，容量範圍大，壹般為1~33000μF，額定工作電壓範圍為6.3~700V V，其缺點是介質損耗大，容量誤差大(最大允許偏差為+100%和-20%)，耐高溫性能差，存放時間長易失效。註意電解電容的極性，觀察電解電容壹側“-”為負極，“+”為正極。如果電解電容器上沒有標註正負極，也可以根據其引腳的長度來判斷，長引腳為正極，短引腳為負極。發展現狀從產量來看，鋁電解電容器在電容器中占據第二位。這種電容器最初是壹般的DC電容器，現在已經從DC發展到交流，從低溫發展到高溫，從低壓發展到高壓，從通用型發展到特種，從通用結構發展到片式、扁平式和書本式結構。其上限容量擴展到4F左右，使用頻率達到30kHz，工作溫度範圍達到-55℃-125℃，有的甚至達到150℃，額定電壓達到700V V..總之，鋁電解電容器的發展越來越廣泛。這些發展的基礎如下:目前在材料上使用的鋁箔在成分和結構上非常優雅。不再要求高純度，例如對於陽極箔，要求其純度足夠高。為了提高初始腐蝕點、機械強度和介質氧化膜的性能，箔片要適當含有壹些雜質，有的用合金箔。結構上，對於低壓箔，不要求立方結構占很大比例，但對於高壓箔，要求占80%-90%以上。對於陰極箔來說，為了提高其比容量，需要晶粒取向不規則且含有壹定雜質含量的合金鋁箔。工作電解液由三種成分組成，即溶劑、溶質和添加劑。比如用了很久的電解液，它的成分是乙二醇、甘油、硼酸和氨水。由於鋁電解電容器的發展，這種電解液遠遠不能滿足要求，於是產生了許多新的電解液來降低電容器的工作溫度範圍(如-55℃-125℃)。這些新型電解液的配方原理是:①混合兩種溶劑，實現互補。②用兩種弱酸提供所需的兩種陰離子基團。(3)加入堿，如有機胺，調節電解質的pH值和閃絡電壓，改變其電阻率。(4)改善電解液特性的添加劑，如防止氧化鋁膜水化的磷酸或其鹽、吸收氫氣的二硝基苯、提高電解液閃絡電壓的環氧乙烷等。鋁電解電容器技術的進步除了生產的機械化和自動化，主要是腐蝕相賦能兩個過程。鋁箔的腐蝕系數不僅很高(低壓電容器箔達到了100，高壓電容器箔達到了25)，而且可以根據電容器的性能要求腐蝕出不同坑形的鋁箔。蝕刻過程是原始箔的類型、濃度、溫度、成分、結構、表面狀態、蝕刻過程中的箔速度、電源類型、波形、頻率和電壓的動態平衡過程。問題是如何獲得最佳的動平衡，如何根據要求確定最大的傳動平衡。所以腐蝕過程不能說達到了最佳狀態。目前高質量的介質氧化膜可以用現有的通電工藝制作，可以根據不同的要求制作不同的介質氧化膜，例如DC電容器用的γ和γ′結晶氧化鋁膜，交流電容器用的非晶膜。賦能工藝最大的進步是可以將氫氧化鋁膜轉化為介電氧化鋁膜，在其表面形成防水層。此外，它還可以消除介電膜的缺陷和裂紋。在結構上，鋁電解電容器的結構已經多樣化，除了上述的液體鋁電解電容器，還有固體鋁電解電容器。主要有兩種結構形式，壹種是箔繞式，壹種是鋁粉燒結多孔塊式，使用的固體電解質主要是MnO2。鋁電解電容器的結構已經多樣化，如雙陽極結構、對陰極結構、書本結構、三角形結構和片狀結構。其中，片式鋁電解電容器的出現是鋁電解電容器的又壹進步。因為如果沒有高比容的鋁箔、耐高溫的電解液、優良的密封結構和精細的加工工藝，很難做出符合要求的片式鋁電解電容器，其芯片率還處於較低水平。期待capsun與TDK合作研發的YDK-700V電容，其材質為820V，已經在日本capsun集團的音響系統中使用，具有劃時代的意義，這意味著由380V整流而來的537V不再串聯兩個400V電容。未來，鋁電解電容器的性能將隨著科技的進步而進壹步發展。700V100uf的正常電容通常是35*80-100MM或50*80-96MM，價格在22美元左右。雅馬哈音響(YAMAHA audio)是世界頂級的capsun，廣泛出口到歐美的高端酒店。壹套音響的價格是1200到幾百萬美元，很多套用在貴族家庭和酒店。體積小容量大的超級電容器也在逐步研發。鋁電解電容器泄漏電流的測試方法和測試條件如下:在25℃時，將被測電容器串聯1000ω的保護電阻至額定電壓，測量泄漏電流。施加電壓5分鐘後，泄漏電流不超過手冊中的最大值。1min的測試結果可用於小容量鋁電解電容器，大容量鋁電解電容器測試時間會更長。從特性曲線可以看出，電流會無限逼近最終的“漏電流”值——補充氧化鋁介質所需的電流值。電解電容器的損耗因數(DF)可以理解為電解電容器在交流電激勵下的無功功率和等效串聯電阻(ESR)的有功功率。顯然，這是容抗與等效串聯電阻(ESR)的比值。交流電路中的RC電路，而這個比值很像正切函數，是三角函數的反方。因此，電解電容器的損耗因數(DF)在許多技術文件中也稱為損耗角正切。鋁電解電容器的電壓指標主要包括額定DC電壓、額定浪湧電壓、瞬時過電壓和反向電壓。額定DC電壓VR是電容器在額定溫度範圍內所允許的連續工作電壓，它包括電容器兩電極間的DC電壓和脈動電壓或連續脈沖電壓之和。通常鉭電容器的額定電壓都是在電容器表面標明的。壹般額定電壓≤100V t 491b 107 M004 AT為“低壓”鉭電容器，額定電壓≥150V為“高壓”電容器。
鋁電解電容器的容量為什麽會衰減？容量減少、損耗增加的主要原因是鋁電解電容器廣泛應用於消費電子、工業控制、通訊產品、計算機及周邊產品、儀器儀表、汽車工業等產品，是電容器家族中不可替代的主要成員之壹。鋁電解電容器的基本結構是外面有壹個鋁殼，密封的鋁殼內填充電子鋁箔、電解紙、電解液等，引出正負兩個電極。由於鋁電解電容器結構和制造工藝的復雜性，在生產、儲存和使用過程中不可避免地會出現容量衰減、損耗增加等問題。
壹般認為鋁電解電容器的景觀衰減主要有三個原因:
1.導銷與鋁箔接觸不良，導致接觸電阻增大，容量降低，如鉚接厚度過大，陽極鋁箔粉過多，穿銷和穿孔處加油潤滑等。
2.陽極箔或陰極箔中浸漬的電解液不足，導致無法完全提取容量，導致容量衰減，如電解液粘度高、滲透性差、浸漬不完全或甩幹時間過長、密封性能差、電解液蒸發或損失等。
3.產品老化的工藝參數控制不好，導致陽極或陰極箔氧化膜變厚，導致容量衰減，如老化電壓或溫度過高，老化過程中因操作失誤產生反向電壓等。
鋁電解電容器在使用後期容量明顯下降，主要是電解液損耗較多，電解液粘度增大，粘度增大導致電阻率增大，使工作電解液的等效串聯電阻增大，電容器損耗明顯增加。粘度增加的電解液修復氧化膜表面的能力下降，使電容器極板有效面積減少，導致鋁電解電容器容量急劇下降，這也是電容器使用壽命即將結束的表現。然後，工作電解液在某些系統中的低溫性能不好。粘度過高，等效串聯電阻會浪湧，使損耗增加，電容降低，容易導致冷加工早期失效。
鋁電解電容器的利潤是多少？鋁電解電容器利潤7.05億。根據相關資料，鋁電解利潤7.05億，萬科公司電容器化學品主要有鋁電解電容器化學品、固體高分子電容器化學品、超級電容器化學品。
鋁電解電容器的使用關於鋁電解電容器的使用，山東宏寶電子有限公司將為您介紹鋁電解電容器的使用方法。
鋁電解電容器的用途及其生產工藝，註意事項:鋁電解電容器是以鋁圓筒為負極，內充液體電解質，插入壹根彎曲的鋁條作為正極制成的電容器。
電容是壹種儲能元件，在電路中用於調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時。電容器通常被稱為電容器。
鋁電解電容器的類型和用途
1.按結構可分為固定電容、可變電容和微調電容三大類。
2.按電解液分類:有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器。
3.按用途可分為高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小電容。
4.根據制造材料的不同，可分為:陶瓷電容器、聚酯電容器、電解電容器等。
5.高頻旁路:陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、聚酯電容器、玻璃釉電容器。
6.低頻旁路:紙電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚酯電容器。
7.濾波:鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。
8.調諧:陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9.低耦合:紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚酯電容器和固體鉭電容器。
10.小型電容器:金屬化紙電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、固體鉭電容器和玻璃。
釉面電容器、金屬化聚酯電容器、雲母電容器。
鋁電解電容器的主要參數是什麽？鋁電解電容器是壹種以蝕刻鋁箔為陽極，以浸有電解液的薄紙或布為陰極的極性電容器。\x0d\ \x0d\鋁電解電容器優點:容量大，耐壓高，價格低\x0d\ \x0d\缺點:漏電流大，誤差大，穩定性差，壽命隨溫度升高而迅速下降\x0d\ \x0d\數字電路中使用的鋁電解電容器壹般用於電源的平滑濾波，除了容量，耐壓，等等。這些參數並沒有標註在成品封裝表皮上，只是體現在產品說明書中，但這些參數可能是電路性能的關鍵。\x0d\容量和額定工作電壓\ x0d \ x0d \鋁電解電容器本體上標註的容量和耐壓非常重要，是選擇電容器最基本的內容。\x0d\ \x0d\在實際的電容器選擇中，電流變化較快的地方應選用容量較大的電容器，但容量越大越好。首先，成本和體積可能隨著容量的增加而增加。另外，電容越大，充電電流越大，充電時間越長。這些都是實際應用選擇時需要考慮的。\ x0d \ x0d \額定工作電壓:在規定的工作溫度範圍內，電容器長期可靠工作所能承受的最大DC電壓。在交流電路中，應該註意，施加的最大交流電壓不能超過電容器的DC工作電壓。固定電容器常見的工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V。電容器在電路中實際承受的電壓不能超過其耐受電壓。\x0d\ \x0d\在濾波電路中，電容器的耐壓不應低於交流有效值的1.42倍。另壹個需要註意的問題是工作電壓裕度，壹般在15%以上。例如，電容器的額定電壓是50V。雖然浪湧電壓可能高達63V，但通常最大電壓只有42V。\ x0d \ x0d \允許電容器的額定電壓有更多的裕量，可以降低內阻、漏電流、損耗角和使用壽命。雖然說在48V的工作電壓下短時間使用50V的鋁電解電容器不會有問題，但是長時間使用可能會降低鋁電解電容器的使用壽命。\ x0d \ x0d \介質損耗\ x0d \ x0d \電容器在電場作用下所消耗的能量，通常用損耗功率與電容器無功功率的比值來表示，即損耗角的正切值(在電容器的等效電路中，串聯等效電阻ESR與容抗1/ωC的比值稱為Tan δ，這裏的ESR為65438+。很明顯，Tan δ隨著測量頻率的增加而增加，隨著測量溫度的降低而降低)。損耗角越大，電容器的損耗越大，損耗角大的電容器不適合工作在高頻。耗散因數(DF)存在於所有電容器中，DF的值有時表示為損耗角tanδ。這個參數越低越好。但是鋁電解電容器的這個參數比較高。\ \x0d\ \x0d\DF值的高低，對於同品牌同系列的電容器，與溫度、容量、電壓、頻率有關？這很重要；容量相同時，耐壓越高，DF值越低。另外，溫度越高，DF值越高，頻率越高，DF值越高。\ x0d \ x0d \外部尺寸\ x0d \ x0d \外部尺寸與重量和銷類型有關。單端是徑向引線型，螺絲是鎖緊螺絲型，也有貼片鋁電解電容器。至於重量，兩個容量和耐壓相同，但品牌不同的電容，重量肯定不壹樣；外部尺寸與外殼規劃更相關。壹般來說，相同直徑和容量的電容器可以用低高度的電容器代替，但用高長度的電容器代替低高度的電容器時要考慮機構的幹涉。\ x0d \ x0d \電容器因其結構會產生各種阻抗和感抗。ESR等效串聯電阻和ESL等效串聯電感是壹對重要的參數——這是容抗的基礎。與大容量外部電容相比，等效串聯電阻(ESR)較小的電容可以更好地吸收快速開關期間的峰值(紋波)電流。並聯使用ESR大的電容更劃算。然而，這需要在PCB面積、器件數量和成本之間進行權衡。\x0d\紋波電流和紋波電壓\ x0d \ x0d \在某些數據中稱為紋波電流和紋波電壓，但實際上是紋波電流和紋波電壓。平均值是電容器可以容忍紋波電流/電壓值。紋波電壓等於紋波電流和ESR的乘積。\x0d\ \x0d\當紋波電流增加時，即使ESR保持不變，紋波電壓也會呈指數增加。換句話說，當紋波電壓增加時，紋波電流也會增加，這就是為什麽要求電容器具有較低的ESR值。加入紋波電流後，電容器內部的等效串聯電阻(ESR)產生熱量，影響電容器的使用壽命。壹般來說，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流相對較低。\x0d\ \x0d\額定紋波電流是在最高工作溫度下定義的值。在實際應用中，電容器的紋波容限還與環境溫度和電容器本身的溫度等級有關。規格參考書目通常提供了特定溫度條件下不同溫度水平的電容可以承受的最大紋波電流。甚至還提供了詳細的圖表，幫助用戶快速找出在壹定環境溫度條件下，達到壹定預期使用壽命所允許的電容紋波量。\x0d\漏電流\x0d\ \x0d\電容器的電介質對DC電流有很大的阻礙。但由於氧化鋁膜介質浸入電解液中，當施加電壓時，氧化膜重整修復時會產生壹個稱為漏電流的小電流。壹般來說，漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增加。其計算公式大致為:I = k × cv。漏電流I的單位是μA，k是常數。壹般來說，電容容量越高，漏電流越大。由公式可知，額定電壓越高，漏電流越大，所以降低工作電壓也可以降低漏電流。\x0d\ \x0d\壽命\x0d\ \x0d\首先鋁電解電容器會壞只是時間問題。影響電容器壽命的原因有很多，如過電壓、反向電壓、高溫、快速充放電等。正常使用下，影響最大的是溫度，因為溫度越高，電解液蒸發損耗越快。需要註意的是，這裏的溫度不是指環境或表面溫度，而是指鋁箔的工作溫度。制造商通常會在電容器主體上標記電容器壽命和測試溫度。\x0d\ \x0d\因為電容器的工作溫度每升高10℃，電容器的使用壽命就減半，所以不要以為2000小時的鋁電解電容器就比1000小時的好。註意測試溫度，確認使用壽命。每個廠家都有壹個計算溫度和壽命的公式，設計電容器時要參考實際數據進行計算。需要了解的是，為了提高鋁電解電容器的使用壽命，首先要降低工作溫度，遠離PCB上的熱源；其次要考慮使用工作溫度最高的電容，當然價格也會高壹些。\x0d\ \x0d\阻抗:\x0d\ \x0d\在特定頻率下，阻礙交流電流通過的電阻稱為阻抗。它與電容等效電路中的電容和電感密切相關，也與ESR有關。電容器的容抗在低頻範圍內隨著頻率的增加逐漸減小，當頻率繼續增加達到中頻範圍時，電抗減小到ESR值。當頻率達到高頻範圍時，感抗成為主導，所以阻抗隨著頻率的增加而增加。\ x0d \ x0d \開關電源中輸出濾波電解電容的鋸齒電壓頻率高達幾十kHz甚至幾十MHz。這時候電容就不是它的主要指標了。衡量高頻鋁電解電容器好壞的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開關電源工作頻率下具有較低的等效阻抗，對半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波效果。\x0d\ \x0d\ Summary \x0d\ \x0d\表面上看，DF、漏電流、ESR越低，紋波電流越高，鋁電解電容器性能越好，但性能提升的代價是尺寸的肥大和價格的增加。因此，鋁電解電容的選擇必須謹慎，既要考慮性能要求，也要考慮封裝尺寸。在設計時，我們必須仔細查閱相關產品手冊，根據系統要求仔細確定合適的型號並進行實際測試。