铝电解电容器基础知识
铝电解电容器基础知识培训资料
短路或断路可能是由于制造缺陷或使用不当造成，应检查电容器是 否有损坏，必要时更换。
06
铝电解电容器的未来发展与趋势
新材料的应用
1 2
新型电极材料
采用高导电性、高稳定性、低成本的电极材料， 如碳纳米管、金属复合材料等，以提高电容器的 性能和稳定性。
新型电解质材料
研发新型电解质材料，如固态电解质，以提高电 容器的耐压、耐高温性能和稳定性。
为法拉（F）。
额定电压
铝电解电容器能够承受 的最大电压。
漏电流
当施加电压时，铝电解 电容器中流过的微小电
流。
损耗角正切值
表示铝电解电容器能量 损耗的参数，越小表示
损耗越小。
03
铝电解电容器的制造工艺
铝箔的制造
01
铝箔的制造是铝电解电容器制造 的第一步，通常采用轧制和退火 工艺，得到具有特定厚度和物理 性能的铝箔。
铝电解电容器基础知识培训资料
目录
• 铝电解电容器简介 • 铝电解电容器的工作原理 • 铝电解电容器的制造工艺 • 铝电解电容器的性能测试与评估 • 铝电解电容器的选用与使用注意事项 • 铝电解电容器的未来发展与趋势
01
铝电解电容器简介
定义与特性
定义
铝电解电容器是一种电子元件， 由铝制阳极和电解液组成，通常 与电解质一起封装在塑料或金属 外壳中。
结构
主要由阳极、电解质、绝缘材料和引 脚等部分组成，其中阳极是电容器的 主要部分，通常采用铝制箔片作为电 极材料。
02
铝电解电容器的工作原理
电容的基本原理
电容
由两个平行、相对的导电 板组成的装置，能够存储 电荷。
电容的单位
法拉（F），表示电容的大 小。
铝电解电容基础知识教材
tgδ=
Ur = U c
Ir
1 I ωC
= ωC r
（2）．损失角正切的测试方法： ①测试仪器：LCR或容量测试仪 ②测试频率：100/120Hz ③测试电路：串联等效
3、漏电流（LC）
（1）．定义：用来表征电容器的绝缘质量，它与施加 电压大小、环境、温度的高低和测试时间的长短都有 密切关系。
LC≤KCV + M (uA)
C：标称电容量（uF） V：额定工作电压（V） K、M：常数
一般K=0பைடு நூலகம்01、M=3uA
（2）.漏电流的测试方法： 在电容器两端施加额定工作电 压，X分钟后，测定漏电流。 测试电路
4、额定工作电压：
它指在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施 加在电容器的最大直流电压或脉冲电压的峰值。（ AC 峰值 = ACV√2 ） 低压： 4、6.3、10、16、25、35、50、63、80、100、 中压： 160、200、250 高压： 350、400、450、500
一：铝电解电容器的一般概念 1、电容器的定义
电容器简称电容，是一种储存电荷或者储存电场能量的元件。它 是电路中常用的电子元器件之一，多用来滤波、隔直、交流耦合、 交流旁路以及与电感元件构成振荡回路等。它是由两个导电极板中 间隔以电介质所组成的元件。
（金属板） 平板形电容器结构示意图
（云母、空气、电解质）
1、按阀金属种类分
2、按电解质状态分
3．按正极呈现的状态分
二、铝电解电容器的构造
正极（阳极） 负极（阴极） 介质 铝箔 电解液 电解纸 2．实物结构 导针（引条） 胶盖（盖板）
氧化膜 （类似PN结的功能） 正极电位高于负极电位----阻流状态 正极电位低于负极电位----导通状态 注：此时电流非常大，已失去电容 作用，严重时会发生爆炸现象。 正箔 正导针 负导针 负箔
铝电解电容器(2006.04)
1/ω C=ω L ；ω 2 =1/LC ；
2π f0＝（1/LC）1/2 而对于其他类别的电容器来说，f0要大得多，钽电解可以在几
百K，金膜电容器可以在几百K～几十KK.
应用时主要关注的是铝电解在100KHz时的ESR值，它反映出高 频低阻抗铝电解的性能好坏，也体现出一个厂家技术水平。
2.7 纹波电流
■对于大功率变频器、UPS，周围器件对电容器的环境温度影响较小 ，象SCREW-TYPE电容器，考核寿命时将整机的环境温度作为电容器的环 境温度。
铝电解纹波电流降额 应用场合 电容器分类
SCREW-TYPE SNAP-IN 105℃
B级产品
220％额定值 220％额定值
A级产品
200％额定值 200％额定值 180％额定值 130％额定值
滤波
SNAP-IN 85℃ 200％额定值 RADIAL-LEAD 150％额定值
其它场合
100％额定值
2000－10000h ±20％
容量体积比
外形封装
较小
多次片状 0807 独石 0804
小
盒式封装 0803 环氧封装/ 外包 聚酯两端注环氧 圆柱型单端引脚
大
贴片式 0802 单端引脚环 氧封 轴向引脚
较大
圆柱型单端引脚 0801 轴向引脚 贴片式
单层瓷介 0805
1.4 各类电容器的容量分布比较
I
时间规定为5min.
t1
t
2.6 铝电解阻抗-频率特性
1 2 fL 2 fC
2
Z
ESR
2
Z(Ω)
XC ESR f0 f
XL
f0范围:几十～200KHz
铝电容器基础知识
铝电解电容器的基本知识一、基本概念1、什么叫电容器？由两片彼此绝缘的导体，在电场的作用下能够贮存电荷的作用，这样的电子元件叫电容器。
2、什么叫铝电解电容器？以高纯铝为阳极，以其上的氧化膜为介质，以电解液为阴极并以另一高纯铝为阴极引出的电子元件称为铝电解电容器。
3、电容量(C)指电容器贮存电荷的容量，即每升高1伏电压，电容器两极电荷的增量。
4、损耗角正切(tgδ)在规定频率的正弦电压下，所消耗的有功功率与无功功率的比值。
5、漏电流(IR)当电容器施加规定的直流电压时，充电电流开始很大，然后逐渐随时间的延长而下降，至某一终值后达到较稳定的状态，这一终值称为漏电流。
6、额定工作电压(UR)在规定的环境温度范围内，能连续施加到电容器上的最高直流工作电压称为额定电压。
二、生产流程⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⒈1、原材料：⑴阳极箔⑵阴极箔⑶电解纸⑷引出条⑸胶带⑹电解液⑺盖板⑻铝壳⑼华司⑽套管⒈垫片原材料要经IQC检验合格后方可投入使用。
2、各工序在生产过程中要做好自检、专检、巡检工作。
3、严格按工艺要求操作，特别是封口前的工序做好工艺卫生。
三、铝电解电容器的结构组成及其作用1、阳极箔：作阳极，经腐蚀、化成形成氧化膜作工作介质。
2、阴极箔：起阴极引出作用，为腐蚀箔。
3、电解纸：贮存电解液，起隔离阳极箔与阴极箔作用，且增加耐压。
4、引出条(引线)：起连接引出作用，其中阳极引出条需经600V以上电压化成。
5、胶带（胶水）：固定芯包，不让芯包松散。
6、电解液：为实际的阴极，起修补氧化膜的作用。
7、盖板(皮头)：起密封、安装作用。
8、铝壳：保护芯子且起固定作用。
9、华司：起连接引出条和盖板的作用。
10、套管(垫片)：起绝缘与标识的作用，同时使外观美观、整洁。
四、铝电解电容器的性能特点1、比率电容量大。
单位体积内所具有的电容量特别大，若以V(cm3)表示产品体积，C(μF)表示电容量，则比率电容量为：C比率=C/V μF/ cm32、介质氧化膜(Al2O3)能承受极高的工作电场强度。
铝电解电容器电解液---基础知识与工艺流程
三、电解液的组成和组分作用
次亚磷酸铵 葡萄糖酸δ内酯 乙二胺四乙基酸（EDTA）
四、电解液生产工艺流程
确定配方。 加料（溶剂、溶质、添加剂）。 搅拌加热、保温、冷却（升温速度、最高 温度、保温温度时间---都是影响电解液 参数的因素）。 检测、包装 不同电压、不配方的电解液，工艺不同。
五、电解液的参数
其他参数
外观颜色 ---需保持一致性，颜色的微小差异对电参数无影响 含水率 电导率的特性
温度越高，电导率越高 与浓度有关 与电解液的粘度有关 与烧煮时间及保温时间有关 水的作用---可以提升电导率
五、电解液的参数
火花电压特性
电解液在电容器中工作时可耐受最高电压的表征值，电容器的老 化电压、工作电压都要低于火花电压。 与电解液体系（主要组成成份）有关；
阳极箔（化成箔） 隔离纸（电解纸） 电解液---实际阴极 阴极箔（负箔） 引出端子 外壳、密封材料
介 质 氧 化 摸
阳 极 铝 原 箔
介 质 氧 化 摸
电 解 纸 、 电 解 液
阴 极 铝 原 箔 阴 极 端 子
二、电解电容器对电解液的要求
1.阳极氧化膜
电解电容器独特之处---具有由电化学方法生 成的阳极氧化膜。 电解槽中，直流电压作用下，金属离子克服 界面位垒以及膜内间隙之间的位垒，以间隙离子 向外扩散的方式和氧离子在电解液一侧结合形成 氧化膜，同时氧离子也将深入膜层和金属离子在 基体金属和氧化膜界面一侧结合，继续生长氧化 膜。
三、电解液的组成和组分作用
4.6低温特性改善---亚硝酸及其盐、乙二醇醚、乙糖醚、 对硝基苯甲酸铵等 4.7 提高闪火电压---有机羧酸和多价醇的酯化物（聚乙 烯醇PVA\XP-08） 4.8 提高化成特性---马来酸、山梨糖醇等
铝电解电容器基础培训
构造 1 1 5 1 3 1 1 1
8.纳品处：
内
容
UC+GAH
UV+GAH
UC+GAH
UV+GNH
UV+GAH
UV+GNH 2端子
区分
内
容
80
输出韩国
NH
输出日本
HB
南通海平
其它
国内业体
CASE PAD
说明
UC代表无防爆 UV代表有防爆 GAH代表平塞 GNH代表花塞
作业卡颜色 黄色
黄色（特殊卡）
粉红色 白色
5. 铝电解电容器LOT-NO命名法
二:制品LOT-NO命名法
例. 02 11 03 -01- 00 739
⑦分割次数 ⑥顺序号 ⑤特记区分 ④生产区分 ③顺序号重复次数 ②月份 ①年度
①年度:用2位数字标记年度. 如)2002→02,2003→03,2010→10…..
②月份:用2位数字标记月份 如)1月→01,3月→03,12月→12…..
种类 主要用途
50CF2 一般品
JC-540 50CD 50CK
SH-50C03
除RG
长时间
RD一般 广温度用 保证
品
40CF1 40CF2
小型化
1.铝箔的外包装电解纸上有印刷箔名的索纸。 2.铝箔的外包装电解纸上无裁断章。 3.投入时应挂在“-”箔位置（设备上用黑色作“-FOIL标
记”）。
7. 铝电解电容器资材
05-8097
1.为防止资材混入用色纸区分种类。
裁断号 箔长 箔宽 FOIL电压(Aging电压) 箔纯度 Etching倍率 箔厚度(65цm)
2.铝箔的外包装电解纸上有印刷箔名的索纸及裁断章。
铝电解电容器知识
铝电解电容器基础一、电容器的原理只要在当作电极之相对两导体中间存在电气绝缘体，即可构成电容器。
原理图如图1所示1、电容量的定义及单位电容量定义：对某一特定的电容器，充电后的电荷量与充电电压成正比即Q/V=常数，我们就定义Q/V 为该电容器的电容量（C）即C=Q/V，它代表一个电容所能储存电荷的多少，也可以定义为电压每升高1V，极板两端电荷的增量。
若极板面积为S，电气绝缘体的厚度为d，相对介电常数为εr,真空介电常数为ε0，两极板间的介质电场强度为E，因为Q=ε0εr S×E, V=E×d，则该电容器的电容量C=Q/V=ε0εr S/d，也就是说电容量与相对面积和电气绝缘体介电常数成正比，与电气绝缘体的厚度成反比。
单位：电容量的国际单位为法拉（F），但实用上法拉这个单位太大，使用不方便，实际上经常使用uF 、mF、nF、pF等单位。
1uF=10-6F、1mF=10-3F、1nF=10-9F、1pF=10-12F2、电容器在线路中的特性及应用电容器有以下特性和应用：(1)通交流隔直流——旁路作用、滤波作用、耦合作用(2)通高频、阻低频——频率分离作用(3)电流的相位超前于电压——移相作用、功率因数改善、电机启动用(4)储能作用——闪光灯、点熔接、放电加工(5)电压不能突变——电器接点的防火花、尖脉冲吸收(6)RC时间常数——定时作用(7)电流非线性变化——S校正作用二、铝电解电容器的原理铝电解电容器的原理示意图如下：阳极箔为一个电极，其上氧化膜为电气绝缘体电解液为真正的阴极，同时起修补氧化膜作用(电解质包括电解液（electrolyte）、二氧化锰（MnO2）、有机半导体TCNQ、导体聚合物（PPy、PEDT）、凝胶电解质PEO等)电解纸起隔离阳极箔和阴极箔作用，同时贮存电解液阴极箔起引出电极作用。
三、铝电解电容器的结构和特点1、结构部件图引出条、铝导针：引出作用橡皮头、铝壳：密封作用，保护芯子盖板：引出固定作用套管：绝缘、美观、标识。
铝电解电容器基础知识
铝电解电容器基础知识一、基本概念1.定义：电容器是两个作电极的倒替中间用电气绝缘介质各开所成的电子元件称为电容器。
绝缘介质：氧化膜导体：金属、解质、半导体（在这里解质属于导体）带凝结电容器的电解液属于解质，是导体。
2、电容量：电容器极片上储存的电量与两极将的电位差只比就称为电容器的电容量。
容量=电量/电位差地球的电容量也就是法拉极的。
3、电容量的单位：法拉F、毫法mF、微法uF、纳法nF、皮法pF各单位之间是1000进制。
4、储存电荷的机理：由于介质的极化。
电池也可以称为电容器，化学能——电能没有通电的时候，介质是乱七八糟的，没有排列顺序，通电后“同性相斥，异性5、漏电流由三部分组成：极化电流（瞬间完成）、吸收电流（时间缓慢）、漏导电流,吸收电流与氧化膜有关系，漏导电流与杂质关系；铝电解的介质Al2O3 ,电阻率为1014 ～1015 Ω/㎝6、电容器的电容量的实际情况C=εS/ 3.6πd =0.0885εS/d ε-介电常数（电容率）S—极片的面积D—介质的厚度（两极间的距离）不是所有的绝缘体的介电常数都一样，低压——比容大（d小）高压——比容小（d大）铝箔的面积扩大——腐蚀介质的韧性很差，所以夹层来增强强度；坑洞的多少、深浅影响到面积——比容一般情况下，坑洞要深浅一致，均匀。
7、电容器在线路中的符号8.电容器的用途：滤波、震荡、调谐、耦合、马达启动、闪光灯、点焊、起爆（炸药）、定时、节能灯——产生一个交流，触发灯亮，属于震荡的一种。
电解电容器一、基本概念1、定义：以阀金属为正极，在其表面用电化学的方法形成氧化膜作为介质，用液体或固体（或半导体）等电解质作为负极，并紧密接触于氧化膜介质，用另一金属作为负极引出的电容器称为电解电容器。
阀金属：铝、铌、钛、钽；阀的意思就是正向导通，反向开路；钽电解电容器——氧化膜被破坏后以击穿失效铝电解电容器一、基本概念1、定义：以阀金属铝正极，在其表面用电化学的方法形成氧化膜作为介质，用电解液作为负极，并紧密接触于氧化膜介质，用另一金属作为负极引出的电容器称为铝电解电容器。
铝电解基本常识
铝电解基本常识图虽然铝电解电容器非常小，但它具有相对较大的电容量，因为其通过电化学腐蚀后，电极箔的表面积被扩大了，并且它的介质氧化膜非常薄。
图1-2形象地描述了铝电解电容器的基本组成。
1-2电解电容器的等效电路电容器的等效电路图可由下图2表示R1：电极和引出端子的电阻；R2：阳极氧化膜和电解质的电阻；R3：损坏的阳极氧化膜的绝缘电阻；D1：具有单向导电性的阳极氧化膜；C1：阳极箔的容量；C2：阴极箔的容量L ：电极及引线端子等所引起的等效电感量1-3电解电容器基本的电性能1-3-1 电容量电容器的由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。
交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。
电解电容器的容量随频率的增加而减小。
和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。
随着测量温度的下降，电容量会变小。
另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。
1-3-2 Tan δ（损耗角正切）在等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ wC之比称之为Tanδ，其测量条件与电容量相同。
tan δ =RESR/ (1/wC)= wC RESR 其中：RESR=ESR（120 Hz）w=2πf f=120Hz tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。
阻抗（Z）：在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。
它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR也有关系。
具体表达式如下：其中：Xc=1/ wC=1/ 2πfC XL=wL=2πfL漏电流：电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。
然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。
漏电流随时间变化特征图测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。
铝电解基本知识
L X LO A
TO TX 10
其中： L0：最高使用温度的有效寿命（hrs） LX：使用温度时的推算寿命（hrs） T0：产品的最高使用温度（℃） TX: 使用温度（℃） A : 寿命延长率或称温度加速系数 这里,如果在最高使用温度以下,可以用温度加速系数 A≈2 ,用来计算,每 10℃温升就 有 2 倍的寿命延长率或称加速率,因此使用温度越低就越可以期待长的使用寿命。 例如：某铝电解电容器，其标称寿命为 105℃ 1000 小时，但实际使用环境温度不超 过 45℃，按上式可以推断出这只铝电解电容器实际寿命为：
Z r jL
一般讲 L 很小，所以 jωL 11 变化，当 C 值一定时
1 jC
1 将随着 C 值越大小而值在 j C 1 jC 值也成定值。所以决定 Z 值大小，关键是 r 值。式中的损
可以忽略不计,
耗电阻 r 是由三部分组成的：①氧化膜介质损耗的等效串联电阻 r 介；②代表工作电解 液的等效串联电阻 r 液；③代表金属电极、引出线、以及接触电阻等组成的 r 金即： r= r介 + r液 + r金 r 被称为等效串联电阻，英文缩写为 ESR（equivalent series resistance）故
)下的电压为目的用途，为调谐、振荡用。
特定频率 f (
⒌移相、调相用： 为了使单相马达旋转，为改善其转矩特性，必须使用移相电容器。另外，为了缩 小频率 f 的迟相电流，必须并联固定电容器为其调相。 ⒍降压用： 有必要在不引起发热损耗的情况下，降低电压或分割电压时必须用电容器。 ⒎积分用： 若计算机求微积分方程的解时，也必须使用构成积分常数的电容器。 ⒏记忆用： 若了解脉动电荷的积累时，必须使用漏电流极小的记忆电容器。 ⒐特效网络用： 和电阻或电感串、并联连接，而使用发生特有效果的网络中的电容器。
铝电解电容器使用指南(中文PDF)
铝电解电容器使用指南(中文PDF)铝电解电容器使用指南1：引言铝电解电容器是一种常用的电子元器件，广泛应用于电路中的滤波、耦合和储能等功能。
本指南旨在介绍铝电解电容器的基本原理、使用方法和注意事项，帮助用户正确选择和使用铝电解电容器。
2：基本原理2.1 铝电解电容器的结构铝电解电容器由电解质、铝箔、隔膜和外壳组成。
其中，电解质是两个电极之间的绝缘物质，铝箔即正负极板，隔膜用于隔离正负极板，外壳则起到保护作用。
2.2 电容器的电容值电容器的电容值取决于电容器的尺寸、电极材料和电解质的种类。
通常用法拉第(F)作为电容值的单位，常见的铝电解电容器容值范围从几微法(F)到数百毫法(F)不等。
3：选择铝电解电容器3.1 工作电压选择铝电解电容器时，需要注意其工作电压是否符合实际应用的需求。
工作电压应略大于电路中的最高工作电压。
3.2 容值根据电路需求，选择合适的电容值。
注意，在高频电路中，电容器的实际电容值会因频率而降低。
3.3 极性铝电解电容器有极性，在安装时必须连接正确。
正极端通常标有“+”符号，负极端则为消极引线。
4：使用铝电解电容器4.1 安装在安装铝电解电容器时，应注意保持电容器干燥和无尘的环境。
正确连接极性，安装时不得施加过大的力以免损坏电容器。
4.2 工作电压与温度铝电解电容器的工作电压和温度密切相关，应确保电解电容器的工作电压和温度在规定范围内。
温度过高会缩短电解质的寿命，降低电容值。
4.3 长寿命和高温型电容器对于需要长时间工作或在高温环境中使用的应用，建议选择具有长寿命和高温型特性的铝电解电容器。
5：注意事项5.1 频率特性铝电解电容器的电容值会随频率的变化而发生变化。
在使用时，应注意频率特性对电容器性能的影响。
5.2 极性错误铝电解电容器是极性元器件，接线时务必正确连接极性。
极性连接错误可能导致电容器损坏甚至发生短路、爆裂等危险。
5.3 耐压电容器的耐压是指电容器能承受的最大工作电压。
铝电解电容器基础知识资料
关于铝电解电容器的概述
• 电容器是使用最广，用量最大，又是不可取代的无源电子元件，其产量约占电子元件 的40％，而铝电解电容器又占三大类电容器（电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电 容器）产量的56.8％。电解电容器是十年来我国发展速度最快的元件之一，目前，国 内电解电容器生产总量已近250亿只，平均年增长速度高达28%，占全球电解电容器 产量的三分之一。铝电解电容器发展过程，也来自集成电路、整机电路的改进和在高 压、高频、长寿命、小容量应用领域中的其它电容器（如多层独石陶瓷电容器、金属 化薄膜电容、钽电解电容器等）的相互渗透。为此，铝电解电容器自身也在不断的改 进、完善、创新。尤其随着科学技术的发展，人们需求的提高，环境的改善，新型整 机的诞生，对中高压大容量的铝电解电容器的应用领域在不断的拓宽，需求量越来越 大。它不仅不会萎缩，而具有更强的生命力和更广阔的发展空间，它必将会有更快的 增长速度。但近年来的发展重点有所转变。
3、铝电解电容器定义：以高纯铝为阳极，以其上的氧化膜为介质，以电解液为阴极，并以另一高纯铝为
阴极引出的电子元件。
4、阀金属定义：( 根据金属材料的特征，能够在电解液中产生阳极氧化膜而生成一层致密的绝缘性能良
好的金属氧化簿膜的作用。) 是指像铝、钽、铌和钛等之类的金属，因为其生成的金属 氧化物Al2O3、Ta2O5、Nb2O5和TiO2，它们都具有单向导电性。
J.套管和绝缘垫片： 起绝缘作用同时使外观美观整洁。
9、铝电解电容器的性能特点：
A、比容高；
B、具有自愈能力；
B.阳极箔：
起阴极引出作用，为腐蚀箔；阴极箔≥97%
C.电解液：
为实际阴极，起修补氧化膜作用；
D.电解纸：
贮存电解液，起隔绝阴、阳极箔作用，且增加内压；
铝电解电容基础知识培训
应用领域拓展
新能源汽车
随着新能源汽车市场的快速发展，铝电解电容器在电池管理系统 、电机驱动系统等领域的应用逐渐增多。
物联网与智能家居
物联网与智能家居设备的普及为铝电解电容器提供了新的应用场景 ，如智能照明、智能安防等。
5G通信
5G通信技术的快速发展为铝电解电容器在高频、高速信号处理领 域提供了广阔的应用空间。
06
铝电解电容的发展趋势 与未来展望
技术发展趋势
高性能化
随着电子设备对性能要求的不断 提高，铝电解电容器的性能也在 不断优化，以提高其稳定性、寿
命和可靠性。
小型化与薄型化
随着电子设备向便携式、轻量化 方向发展，铝电解电容器的尺寸 也在不断减小，以适应更紧凑的
电路设计。
绿色环保
随着环保意识的提高，无汞、无 铅等环保型铝电解电容器正逐渐 成为市场主流，以满足环保法规
额定电压与耐压
额定电压与耐压
额定电压是指在正常工作条件下，电容器能够承受的最大电压。耐压则是指电容 器在一定时间内能够承受的最高电压，超过这个电压会导致电容器损坏。
总结词
额定电压和耐压是铝电解电容的重要参数，它们共同决定了电容器的工作范围和 安全性能。
损耗角正切与绝缘电阻
损耗角正切与绝缘电阻
损耗角正切是衡量电容器能量损耗的 参数，其值越小表示损耗越小。绝缘 电阻则是指电容器两极之间的电阻值 ，反映了电容器内部的绝缘性能。
04
铝电解电容的优缺点分 析
优点分析
高容值
铝电解电容能够提供相对较高 的电容值，适用于需要大容量
存储的电路。
稳定性好
在正常工作条件下，铝电解电 容的容量和性能稳定性较好， 能够保证较长的使用寿命。
铝电解电容基本知识
①电容量:贮存电荷的能力. 用C表示 单位:F 代号为法拉,因为法拉单位太大,
使用上不方便，故用百万分之一的微法, 代号为UF. 单位换算：
1F=1000MF 1MF=1000UF
1UF=1000NF 1NF=1000PF
编辑课件
4
铝电解电容器基础知识
一、电容器的分类：
固体有机介质电容器
固体无机介质电容器
气体介质电容器
电解电容器：铝、钽
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二、生产工艺流程：
分切——钉接卷绕——含浸——组装——
清洗——套管——老练测试—外观分选
成品检验——编带
↓
↓
散包装———入库——售前检验——发货
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三、电解电容器的构成: 由两块金属板中间隔着 绝缘介质所构成的元器件.
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五、产品的电性能参数
④额定电压(V)伏特 在规定的环境温度范围内, 所施加到电容器上最高的直流工作电压系值, 它虽然不是衡量电容器的测量参数,在使用时 一般规定低于额定电压.
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六.电容器的特点:
1.优点:
①单位体积内的容量大 ③具有自愈特性
②价格低
2. 缺点:
①有极性 ③漏电大
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十一、生产工艺概况
8、外观检查:而外检是用眼对产品外观进 行检查,剔除外观不合格.
9、 编带:为了便于用户使用,能自动将产 品固定于电路板，使客户自动生产, 要求对部分产品进行成型并按一定 极性方向牢固编在纸带上.
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十一、生产工艺概况
10、包装:特性检查和外观检查合格后,按规格 尺寸的大小,装入塑料袋进行包装,便于 装箱发货和运输.
电容器基础知识培训教材
目录一、铝电解电容器定义、结构、应用；二、铝电解电容器发展动态；三、铝电解电容器三大参数；四、铝电解电容器性能特点；五、铝电解电容器的制造工艺；六、铝电解电容产品的贮存；七、铝电解电容器的寿命；八、铝电解电容器的耐溶剂性；九、铝电解电容器产品的可靠性检验；十、铝电解电容器的使用注意事项；铝电解电容器基础知识一.铝电解电容器的定义、结构与应用：1.电容器：由两块极板中间夹一层绝缘介质构成的能够贮存电能的电子元件。
铝电解电容器：在正负两块铝箔间隔一层电解纸，由正箔表面的氧化膜（Al 2O 3）作介质构成的，通过电解反应能自动修补介质的贮存电能的电子元件。
注①：电解反应-----在外加电流作用下发生的有电子得失的氧化还原反应。
注②：铝电解电容器的另一极并非像其它类型电容器用的是金属极板，而是用电解液作为电容器的阴极，电解质根据其物理状态可分为液体、半液体（糊状）和固体。
为了使电容器的阴极与电容器的负极相连接，必须从结构上加上一阴极箔，以便阴极引出，因此负箔仅起到引出阴极的作用。
电解电容器从结构上大体可分三种，箔式卷绕型、液体电解质烧结型和固体电解质烧结型。
箔式电解电容器多见于铝箔电解电容器和钽箔电解电容器，烧结型主要是钽电容、铌电容；2.铝电解电容器的结构：A.主要原材料构成引线式：正箔、负箔、引线、电解纸、皮头、铝壳、套管；焊片式：正箔、负箔、引片、电解纸、端子、盖板、铝壳、套管） B.素子 铝壳 绝缘套管 引片 盖板 端子 垫圈 铆钉 引片垫片3.应用：电解电容器由于体积小，容量大，所以广泛用于对容量误差及损耗角正切值要求不高的直流或脉动电压形式的电子线路中，主要用于电源的滤波、耦合、退耦，还可用作大功率能源，如储能点焊、充放电闪光灯等；由于烧结型电解电容较贵，故小型铝电解电容器被用于晶体管收音机、录音机和电视机等一般整机中；低压大容量的多用于计算机的电源设备中。
二.铝电解电容器的发展动态：1.小型化2.长寿命化3.低阻抗4.高频化5.宽温化6.大容量化7.小损失化8.低漏电化另外要求产品的以下特性好：温度特性：随着使用温度的变化，电容器的三参数变化曲线平缓；频率特性：随着使用频率的变化，电容器的三参数变化曲线平缓；低阻抗：阻抗值低，阻抗频率特性好。
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汽车电子
汽车电子系统对铝电解电容器的需求量较大，包括汽车灯光系统、传感器、执行 器以及汽车音响等设备。
在汽车电子系统中，铝电解电容器主要用于电源滤波、去耦、储能等，对提高汽 车电子系统的稳定性和可靠性具有重要作用。
其他领域
除了上述应用领域，铝电解电容器还广泛应 用于工业控制、医疗器械、航空航天等领域 。
漏电流过大
由于绝缘材料老化或外壳 破损导致漏电流过大，解 决办法是更换绝缘材料或 修复破损的外壳。
使用注意事项
在使用前应先检查电容器外观是否有损坏，如漏液、 变形、破裂等现象。
在使用中应注意不要将电容器接反，否则会导致电容 器损坏。
要根据电路要求选择合适的电容器，并注意其电压、 电流和电容量的匹配。
在使用中还要注意电容器的工作温度，避免过高或过 低的温度对其性能和使用寿命造成影响。
故障排查及修复方法
故障现象
电容器无法充电。
原因分析
电解液干涸或极板断裂。
修复方法
更换电解液或更换电极板。
故障现象
电容器漏电流过大。
原因分析
绝缘材料老化或外壳破损。
修复方法
更换绝缘材料或修复破损的外壳。
THANKS
起的性能问题。
注意容量匹配
在替换过程中，要确保新电容 器的容量与原有电路要求相匹 配，以保证电路的正常工作。
06
常见问题及解决方案
常见问题分析
01
02
03
容量降低
由于电解液分解导致容量 降低，解决办法是更换电 解液或调整电解液比例。
内阻过高
由于电极板腐蚀或极板断 裂导致内阻过高，解决办 法是更换电极板或修复断 裂的极板。
耐压
电介质
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随着技术的进步和成本的降低，铝电解电容器逐渐应用于民用电 子产品，如电视、音响等。
现状与市场规模
目前，铝电解电容器已成为电子行业中使用最广泛的电容器之一 ，市场规模持续扩大。
市场现状与未来趋势分析
市场竞争格局
市场上存在众多铝电解电容器生产厂家，竞争激烈，但高端市场 仍由少数国际品牌主导。
工作温度
注意监测电容器的工作温度，确保其在允许的温 度范围内运行，过高或过低的温度都可能影响电 容器性能和寿命。
纹波电流
控制电容器的纹波电流在规定范围内，避免过大 的纹波电流导致电容器发热、失效。
铝电解电容器的维护与故障排查
定期检查
定期对电容器进行外观检查，查看是否存在漏液、变形、裂纹等异 常情况，及时发现问题并处理。
射和热源附近。
连接方式
02
采用正确的连接方式，确保电容器正负极正确接入电路，并使
用合适的导线和接头，保证连接牢固、低电阻。
接地处理
03
电容器外壳应可靠接地，以防止静电积累和电磁干扰。
使用过程中的注意事项
1 2 3
工作电压
确保电容器工作电压在额定范围内，避免过电压 或欠电压工作，以防损坏或性能下降。
品性能和可靠性。
02
新材料应用
纳米材料、复合材料等新材料在铝电解电容器中的应用，有助于进一步
提高产品性能和降低成本。
03
未来展望
随着科技的不断进步，铝电解电容器将更加小型化、高性能化和环保化
。同时，新兴市场和应用领域的拓展将为铝电解电容器带来更广阔的发
展空间。
THANKS
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性能测试
定期进行电容器的性能测试，如容量、损耗角正切、漏电流等参数 ，确保性能满足要求。
铝电解基本常识
图虽然铝电解电容器非常小，但它具有相对较大的电容量，因为其通过电化学腐蚀后，电极箔的表面积被扩大了，并且它的介质氧化膜非常薄。
图1-2形象地描述了铝电解电容器的基本组成。
1-2电解电容器的等效电路电容器的等效电路图可由下图2表示R1：电极和引出端子的电阻；R2：阳极氧化膜和电解质的电阻；R3：损坏的阳极氧化膜的绝缘电阻；D1：具有单向导电性的阳极氧化膜；C1：阳极箔的容量；C2：阴极箔的容量L ：电极及引线端子等所引起的等效电感量1-3电解电容器基本的电性能1-3-1 电容量电容器的由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。
交流电容量随频率、电压以及测量方法的变化而变化。
电解电容器的容量随频率的增加而减小。
和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影响。
随着测量温度的下降，电容量会变小。
另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到，在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。
1-3-2 Tan δ（损耗角正切）在等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ wC之比称之为Tan δ，其测量条件与电容量相同。
tan δ =RESR/ (1/wC)= wC RESR其中：RESR=ESR（120 Hz） w=2πf f=120Hz tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。
阻抗（Z）：在特定的频率下，阻碍交流电通过的电阻就是所谓的阻抗（Z）。
它与容量以及电感密切相关，并且与等效串联电阻ESR也有关系。
具体表达式如下：其中：Xc=1/ wC=1/ 2πfC XL=wL=2πfL漏电流：电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。
然而，由于铝氧化膜介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。
漏电流随时间变化特征图测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。
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十、使用铝电解电容器注意事项
施加电压 1．电容器有极性，施加反向电压或交流电压后，会导致失火等致命不良。 2．在极性转换回路中请使用双极性电容，但这种情况不使用于交流电路。 3．直流电压上叠加交流成分时，峰值不要超过额定电压，否则会引起短 路失火等致命重大不良。 4．多只电容器并联时，应考虑导线电阻等。 5．多只电容器串联时使用同一规格的电容，请并联均压电阻，设计时要 考虑这时加在电容上的电压完全一样。 6．不能用于重复急剧充放电回路，熔接机器等充放电时，电容器请特别 设计。 即使非快速充放电，但电压变化大则会导致寿命特性恶化，要实际上 机认真确认或与海立联系。
1、一般整流电源的滤波；开关电源的高频输出滤波。 2、能量的贮存和转换；频繁的充放电。 3、讯号的旁路和耦合；电源排的退耦。 4、特殊用途，如定时电路中的作大时间常数元件的电解电容器、音频 分频电路中的电解电容器、单相电动机启动用的电解电容器、S形 较正用电解电容器、闪光灯用电解电容器。
六、铝电解电容器的组成
C[F]= ε ·ε·S/t
0
ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85x10-12 F/M) 铝氧化膜的相对介电常数为7~8，要想获得更大的电容，可以通过增加 表面积S或者减少其厚度t来获得。在很多情况下，电容器的命名通常 是根据介质所使用的材料来决定的，例如：铝电解电容器、钽电容器 等。
一、铝电解电容器的基本概要
下表给出施加允许纹波电流时的中心最大温升（此数值通过温度修正 系数而修正）最大中心温度上升设定
环境温度 (℃) 40 每一温度中 心温度上升 设定(k) 60（55） 70 85 105 T0（℃） L0（小时） 保证使用寿命（小时） HCGH （250WV以 下） 31 22 12.5 5 2 107 4000 2000 HCGHA HCGHD 35 30 15 8.5 5 110 4000 2000 HCGF5A HCGF5D HCGF6A 31 19 12.5 5 90 4000 2000 FXA FXD FX2 35 25 8.5 93.5 8000 5000
二、铝电解电容器的类型
1、引出方式分：引线式、焊针式、焊片式、螺栓式电解电容器。
二、铝电解电容器的类型
2、按结构分：延伸纸/固定剂结构、延伸负极/无固定剂结构。
二、铝电解电容器的类型
3、按材料分： 传统卷绕式电解电容器、双电层电容器、特质电容器 4、按电压分： 铝电解电容器分为低压（4~100V）、中压（160~250V）、 高压（350~550V） 5、按极性分： 极性电容器和双极性电容器 6、按工作温度范围分： 常温（-40~+85℃）、高温（105℃以上）、宽温（-中，有自愈性，即自动修补使氧化膜中的疵点得到 加固，恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的积累性破坏。 3、工作电场强度非常高，与自愈特性有关。 4、可获得很大的额定电容量，因为比容高，如20V1.2F
四、电解电容器的性能特点
5、具有单向导电性，这就是电容器所谓的极性，如极性搞反，不仅电 容器不能发挥作用，且漏电流很大。短时间内芯子就会发热，破坏 氧化膜随即失效，如要使用在交流电源或交流成份较强的直流电路 中，可选择双极性电解电容器因正负极箔均是具有相同氧化膜的阳 极箔 6、工作电压有一定的局限性,一般是500V最高不超过550V. 7、绝缘性能差,即漏电流大(以mA计) 8、损耗大,且温度、频率特性差
下表列出了电容器中常用几种典型的介质的相对介电常数
介质 相对介电常数 介质 相对介电常数 7~8 10~120 铝氧化膜 陶瓷 薄膜树脂 3.2 聚苯乙烯 2.5 6~8 10~20 钽氧化膜 云母
虽然铝电解电容器非常小，但它具有相对较大的电容量， 因为其通过电化学腐蚀后，电极箔的表面积被扩大了，并 且它的介质氧化膜非常薄。
七、铝电解电容器电性能参数
3、漏电流：IL=KCV（IL指漏电流，K指常数，C指容量，V指电压） 电容器的介质对直流电具有很大的阻碍作用。然而，由于铝氧化膜 介质上浸有电解液，在施加电压时，重新形成以及修复氧化膜的时 候会产生一种很小的称之为漏电流的电流，刚施加电压时，漏电流 较大，随着时间的延长，漏电流会逐渐减小并最终保持稳定。
七、铝电解电容器电性能参数
1、电容量（Capacitance） 电容器的由测量交流容量时所呈现的阻抗决定。交流电容量随频率、 电压以及测量方法的变化而变化。铝电解电容器的容量随频率的增 加而减小。和频率一样，测量时的温度对电容器的容量有一定的影 响。随着测量温度的下降，电容量会变小。 另一方面，直流电容量，可通过施加直流电压而测量其电荷得到， 在常温下容量比交流稍微的大一点，并且具有更优越的稳定特性。 单位：μF（MFD） 代号：C 标称容量（额定容量）允许偏差：（C实—C标）/ C实×100% （±10%、±20%、-10~+30%、-10~50% 等）
十、使用铝电解电容器注意事项
铝电解电容器如在非规定条件下使用的话，会导致爆炸失火等重大 故障，请先确认下述注意事项后使用。 使用温度与纹波电流 1、使用温度、纹波电流应在规定的范围内，电容器如通过太大电流则 引起异常发热、短路、失火等致命不良。 2、电容器本身为发热元件，会使机器内温度上升，这点请注意，确认 机器正常状态下，电容器周围的温度。 3、允许通过的纹波电流应随环境温度（电容器周围的温度）上升而降 低，允许通过纹波电流应考虑最高环境温度和使用频率。
八、铝电容器的电特性与影响因素
3、铝电解电容器的漏电流 ⑴漏电流大小与下列因素有关 ①施加的直流电压的高低，对漏电流大小有明显的影响。当外加电压 不超过额定电压时，漏电流随着外加电压的增加而缓慢上升，当外 加电压超过额定电压时，漏电流将剧烈上升。 ②一般电容器本身的电容量越大，漏电流也越大（同样的原材料和制 造工艺） ③在施加电压的初始阶段，漏电流随着施加电压持续时间的增加而迅 速下降，最后达到一稳定值。 ④漏电流随着温度的上升呈指数性上升 ⑤箔片氧化膜及其它部材、加工工艺有关
四、电解电容器的性能特点
1、单位体积内所具有电容量大，即箔片比容高
标称电压 (V) 比容 (μF/cm2)
6.3 10 16 25 35 50 63 80 100 160 200 250 315 350 400 450
180
120
60
40
25
15
12
8
5.4
1.9
1.6
0.9
0.85
0.73
0.6
铝电解电容器基础知识
南 通 海 立 电 子 有 限 公 司
制
一、铝电解电容器的基本概要
1、电容器的基本原理 电容器的基本原理可以用下图来描述
当在两个正对的金属电极上施加电压时，电荷将根据电 压的大小被储存起来
一、铝电解电容器的基本概要
Q=CV
Q:电量（C） V:电压（V） C:电容量（F） C:电容器的电容量，可以由电极面积S [m2]，介质厚度t [m]以及相对 介电常数ε来表示
1、阳极箔 铝材→铸造轧材→均质化处理→刨削压锭表面→高温辊轧 加工→常温辊轧加工→铝箔精轧 洗净卷绕→退火处理→裁 切→光箔（铝纯度99.97%）→腐蚀→化成 厚度：50、60、70、75、80、90、95、100、104、110um等 2、阴极箔 光箔(铝纯度99.4%)→腐蚀→处理 厚度:15、20、30、40、50um等
漏电流随时间变化特征图 测试温度和电压对漏电流具有很大的影响。漏电流会随着温度和电 压的升高而增大。
七、铝电解电容器电性能参数
4、 额定电压 它是指在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施 加在电容器的最大直流电压或最大交流电压有效值或脉冲电压的峰 值。 V~550 550V UR：6.3V~550V 5、等效串联电阻ESR 6、阻抗Z（Impedance）
六、铝电解电容器的组成
3、电解纸 类型：木浆纸如PE、马尼拉麻和西班牙草合成的MER等 厚度：20、30、40、50、60、70、90um等 4、引出箔 规格：0.15*8和0.2*7 5、电解液 根据电容器电压的不同，有低、中和高压电解液。 6、盖板 焊片式和螺栓式
六、铝电解电容器的组成
7、固定剂： APP和沥青等 8、套管 规格：0.1、0.15、0.3、0.35mm等 9、垫片 厚度： 0.4mm和0.5mm 10、胶带 宽度：10mm、20mm和25mm
四、电解电容器的性能特点
9、易老化，性能可靠性将逐年下降，这与所使用的原材料、工艺条件 有密切关系。 原材料：正、负极箔，电解纸，胶带，引线 工艺条件：箔片毛刺，装配接触电阻，环境（温度、湿度），工艺 卫生，老化条件等。 但因铝电容器价格便宜，以及自身的特点（其它电容不可代替）， 市场前景很好。
五、铝电解电容器的用途
七、铝电解电容器电性能参数
2、损耗角正切 在图6等效电路中，串联等效电阻ESR同容抗1/ wC之比称之为Tan δ， 其测量条件与电容量相同。
tan δ =RESR/ (1/wC)= wC RESR(w指2πf，c指容量，R指等效串联电阻) 其中：RESR=ESR（120 Hz） tan δ随着测量频率的增加而变大，随测量温度的下降而增大。 损耗角正切：tgδ=wcR即与电压、容量有一定的关系
八、铝电容器的电特性与影响因素
1、铝电解电容器的特性 ⑴温度-频率特性（容量、ESR、Z）
八、铝电容器的电特性与影响因素
八、铝电容器的电特性与影响因素
八、铝电容器的电特性与影响因素
八、铝电容器的电特性与影响因素
2、电性能的影响因素 ⑴电解液 ①按产品的工作温度来分，下限有-55℃,-40℃,-25℃，上限为 85℃,105℃和125℃等 ②按电压来分电导率越高损耗角正切越小，Z、ESR也是 ⑵电解纸（与电压有关） ①高密度，低密度 ②单层纸，双层纸，三层纸 ⑶箔片的比容
八、铝电容器的电特性与影响因素
⑵影响漏电流的各项因素 ①原材料的纯度，如阳极铝箔的纯度，当纯度从99.20%提高到99.99% 时，在相同的条件下其漏电流有明显下降，特别是在较高工作温度 时，影响更显著。 ②工作电解液不但起到电解电容器阴极作用，而且还要能随时提供O2不断供给阳极以修补损伤的氧化膜，倘若电解液修补氧化膜和防止 氧化膜恶化的能力差，则势必产品漏电流变大。