电解电容基础知识

铝电解电容器简介

左程

2014-9-23

目录

第一部分：铝电解电容器的定义

第二部分：结构组成及结构特点

第三部分：电容器的分类及常见品牌

第四部分：制造流程及管控重点

第五部分：性能特点及用途

第六部分：使用注意事项及寿命

第一部分铝电解电容器的定义

铝电解电容的定义➢电容器的物理定义就是由两个导电板，中间放置着具有介电特征的物质所组成的分立元件。具

有介电特征的物质在电气工程上称为绝缘材料，

物理学上称为电介质，而电容器行业称为介质。

经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜

做介质。

➢电容的基本单位为法拉（F）。常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法），

1法拉（F）=1000000微法（μF）1微法（μF）

=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）,电容器上

标有的电容数是电容器的标称容量。

第二部分结构组成及结构特点

电解电容器的整体结构

导针

胶粒

铝壳

正极箔

负极箔

套管

防爆阀电解纸（含电解液)

引线式

电解电容器的内部结构

Al-foil Al-foil 腐蚀的目的: 增加铝箔的表面积。

腐蚀的方法: 用电化学方法使铝箔表面形成坑洞。

铝箔的生产

一、腐蚀

铝箔的生产 阳极和阴极金属箔是由高纯度的,很薄的只有0.02—0.1mm铝箔做成的,为了增加盘面积和电容量,与电解液接触的表面积的增加是通过蚀刻金属箔去溶解铝,使整个铝箔的表面形成一个高密度的网状的有几十亿个精细微管道的结构.

Al-foil

Al

2O

3

Al-foil

目的: 使铝箔表面形成电介质，产生电容量。

方法: 主要使用硼酸进行电化学处理。

电介质: 三氧化二铝（Al

2

O

3

)

铝箔的生产

二、化成

铝箔的生产 阳极箔上有电容器的电介质.电介质是一层很薄的铝氧化物,AL2O3,那是一个在阳极箔上的化学生长过程,这个过程叫“化成”。这个电压是最后电容器额定电压的135%-200%。阴极箔不用化成,它保持着很高的表面积和高密度的蚀刻模式。氧化膜的耐电压不足和电解液自身的闪火放电都会造成短路。

⏹技术特点

⏹电解电容器纸又称电解纸，用于铝电解电容器中，作为吸附电解液的

基础材料，它与电解液一起构成铝电解电容器的阴极。

⏹产品优势

⏹ 1.纯度：电解纸采用独特的高纯度化技术，使电解纸获得极高的化学

纯度，满足铝电解电容器高可靠性，长寿命方面的要求。

⏹ 2.损耗；电容器的损耗与电解纸的渗透系数有关，我们通过对纤维细

胞腔特性的研究，选用性能优越的纤维原料，同时采用一项先进的纤维排布技术，改善纤维的吸液效果，使电解纸具有良好的渗透性，确保了电解电容器的低损耗性能。

⏹ 3.高压低阻抗：电解电容器耐压和阻抗与电解纸的紧度和厚度有密切

关系，我们采用先进的符合技术将高紧度与低紧度进行复合，以满足电容器高压，低阻抗的性能要求。

电解电容器纸的化学性能：

电解电容器纸的外观要求：

1、纸的厚度、紧度和纤维组织应均匀，纸面平整，不应有明显的匀度不良透光。

2、纸卷端面应整齐，无波浪形及其它机械损伤，两个端面的松紧应一致，纸边无裂口，无接头，纸与纸芯粘牢。

⏹定义

⏹电解液是最传统的电解质，电解液是由GAMMA丁内酯有机溶剂

加弱酸盐电容质经过加热得到的。普通意义上的铝电解电容的阴极，都是这种电解液。

⏹简介

⏹电解液是化学电池、电解电容等使用的介质（有一定的腐蚀性），

为他们的正常工作提供离子。并保证工作中发生的化学反应是可逆的。

⏹作用

⏹使用电解液做阴极有不少好处。首先在于液体与介质的接触面积

较大，这样对提升电容量有帮助。其次是使用电解液制造的电解电容，最高能耐260度的高温，这样就可以通过波峰焊（波峰焊是SMT贴片安装的一道重要工序），同时耐压性也比较强。

⏹铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成;芯子含浸电解液后，用铝壳和胶盖密闭起来构成一个电解电容器。同其它类型的电容器相比，铝电解电容器在结构上表现出如下明显的特点:

⏹(1)铝电解电容器的工作介质为通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层极薄的三氧化二铝(Al2O3)，此氧化物介质层和电容器的阳极结合成一个完整的体系，两者相互依存，不能彼此独立;我们通常所说的电容器，其电极和电介质是彼此独立的。

⏹(2)铝电解电容器的阳极是表面生成Al2O3介质层的铝箔，阴极并非我们习惯上认为的负箔，而是电容器的电解液。

⏹(3)负箔在电解电容器中起电气引出的作用，因为作为电解电容器阴极的电解液无法直接和外电路连接，必须通过另一金属电极和电路的其它部分构成电气通路。

⏹(4)铝电解电容器的阳极铝箔、阴极铝箔通常均为腐蚀铝箔，实际的表面积远远大于其表观表面积，这也是铝质电解电容器通常具有大的电容量的一个原因。由于采用具有众多微细蚀孔的铝箔，通常需用液态电解质才能更有效地利用其实际电极面积。

⏹(5)由于铝电解电容器的介质氧化膜是采用阳极氧化的方式得到的，且其厚度正比于阳极氧化所施加的电压，所以，从原理上来说，铝质电解电容器的介质层厚度可以人为地精确控制。

通用型铝电解电容器的基本结构是箔式卷绕型的结构，阳极为铝金属箔，介质是用电化学方法在阳极金属箔表面上形成的阀金属氧化膜AL2O3，阴极则为多孔性电解纸所吸附的工作电解质。（内部结构如下图）

＋＋

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正极箔（阳极）AL2O3阴极（电解液）负极箔（载体）

铝电解电容器的结构特点