铝电解电容器技术现状及发展趋势

有厂商进入批 量生产 ，主要用于 ２５ｖ工 作电压 以下 。
国 内有 研 究机构 对 纳米 铝进 行 了深入 研 究，将 高纯 铝纳米化 ，然后压延 到较薄的铝箔 机体上 ，不规则的纳米铝孔洞技 术， 以提升 电 极表 面积 ，从而提 升 电极 箔 的比容，如 ５３０ｖｆ 高压化成 箔 比容 可 以达 到 １．ＯｇＦ／ｃｍ２以上， 比 传 统 的腐蚀 化 成 箔 技 术 ５３０ｖｆ提 高 比容 ３０％ 以上 ， 目前 已能小批量生产 纳米技术化成箔 ， 不再 通过腐蚀扩面 ，其他性 能待试验确认 。相 信在 不久的将来 ，国内高比容电极箔的工艺技 术会 大幅提升 ，缩小 与 日本 的差距甚至赶超 日 本 高比容电极箔。
为 Ｏ．Ｏ１４ ｍ～０．９ｇｍ，比其 它 电容器小几倍 到几 百倍 ， 因而 ， 铝 电 解 电容 器 的单 位 体 积 电容 量 比其 它 电 容 器 大 几 倍 到 几 十 倍 ，具 有不 可 替 代 性 。 单 位 面 积 电 容 量 称 为 比容 ， 常 用 单 位 ｇＦ／ ｃｍ ， 高 比容 电 极 箔 是 铝 电解 电容 器 缩 小 体 积 的前 提 条 件 。
３．２ 固态化 电解质 电容 器商品 的广泛化
正 如 笔 者 前 文 所 叙 述 的 那 样 ，传 统 铝 电 解 电容器温度特性 差，在 电容器使用过程易产 气 鼓 底 甚 至 爆 炸 ，高 压 电解 液 本 身 是 可 燃 液 体 ， 在正负 电极短路情况 下，可能造成电容器燃烧 甚 至 酿 成 火 灾 。而 固态 电 解 质 电容 器 ，具 有 极 低 的 等 效 串联 电阻 ＥＳＲ，承 受 的 纹 波 电流 是 液 态 铝 电解 电容 器 的 ４～６倍 ， 从 而 可 以大 大 减 少 固态 电容器 的电容量 ，特别是便携式 电子设备 ， 在手 机充 电器快 充市场 得到 快速应 用。 随着 固态 电解质技术 的高压化，固态 电解质 电容器 必 将 呈 现 出广 泛 化 的 发 展 趋 势 ， 从 低 电压 向高 电压 发 展 。
Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ· 电力 电子
铝 电解 电容器技术现状及发 展趋势
文 ／金 长 名
我 国定将会得 到大力 的研 究和提高 。
本 文 中，笔 者对 铝 电解 电容 器 的 结 构 进 行 简 单 介 绍 ， 对 铝 电
２．３ 高比容 电极 箔的制造技 术
解 电 容 器 技 术 现 状 进 行 了分 析 及 介 绍， 并根据 现 状对 其 未来 的发 展趋势进行 了探讨 。
国 内有 研 究机 构对 材料 介 电常数 的研 究 有 所 突 破 ，在 介 质 氧 化 膜 表 面 覆 盖 新 材 料 膜 ， 保证氧化膜技 术的条件下突破氧化铝相对 介电 常 数 ８～ｌ０上 限 ，从 而 提 升 比 容 ２０％ 左 右 ， 已
图 １
① 引出线；② 密封胶 塞；③铝 充 ④ 阳极铝 箔 ⑤ 阴极铝 箔；⑥ 浸渍电解液的电解质 纸； ⑦ 印有标识 的套管
４ 结 束 语
２ 对 铝 电 解 电 容 器 技 术 现 状 分 析
２．１ 片 式 化 技 术
随着 整机 厂 家 自动 化技 术 的飞 速发 展和 劳动力成本 的不 断提 升，传 统引线型铝 电解 电 容器不能适应快速表 面贴装的要求，而片式化 ｖ—ｃｈｉｐ铝 电解 电容器 能满足高速 自动化贴装 ， 减少劳动力成本 ，因此，片式化技术成为 了促 进铝 电解 电容器 技术发展的重要因素之一 。由 于片式化技术有 着较 大的技术难度和较高 的材 料成本 ，在我 国的应用并不广泛 。目前 ，片式 化铝 电解 电容器技术应 用最广、研究最多的 国 家是 日本 ，日本 的大部 分电子公司如：松下、 ＮＣＣ、ｒｕｂｙｃｏｎ等 ，都 利用片 式化技 术作 为 自
电 容 器 的 电 容 量 ｃ＝￡。￡ Ｓ／ｄ，其 中 ￡０是 真 空 介 电 常 数 ， ￡ 是 介 质 材 料 的 相 对 介 电 常 数 ， Ｓ是 电极 的有 效面积 ，ｄ是 介质材 料的 厚度。
对于铝 电解 电容器介 质材料 Ａ１，Ｏ ，￡Ｆ８～百度文库０，
ｄ＝ｃｔＶｆ，ｃ【≈１．４ｎｍ／Ｖ，Ｖｆ－＝ｌＯＶ～６００Ｖ， 贝０ ｄ约
【关键 词 】铝 电解 电容器技术 现状分析 发展 趋 势预 测
电容器顾 名思义就是存储 电荷的容器 ，其 主 要 被 运 用 到 电路 中 ，起 到 滤 波 、耦 合 、 转 换 能量 、控 制回路等的作用 。经过 多年 的不懈努 力 ，研 究 者 们 发 现 铝 电解 电容 器 有 着 适 用 范 围 广 、性 能 稳 定 、 可 靠 性 高等 优 点 。 因 此 ， 就 铝 电解电容器的技术现状进行分 析并就其发展趋 势 进 行 探 讨 ，这 对 评 估 我 国 电 子 技 术 现 阶 段 的 发 展 情 况 及 预 测 其 未 来 发 展 有 着 极 大 地 帮 助 。
１ 铝 电 解 电 容 器 的 结 构 介 绍
铝 电解 电容器 是 由经过 腐 蚀和 形成 氧化 膜的阳极铝箔 、经过腐 蚀和 低化的阴极铝箔、 中间隔着绝缘 电解纸卷 绕后，分别引出阳极和 阴极，再浸渍工作 电解 液，然后密封在铝壳 中 而制成的 。铝 电解 电容器根据 引出方式不 同， 分为引线型、焊针焊片 型、螺栓型和表面贴装 的 ｖ—ｃｈｉｐ型 ， 引 线 型 见 图 １。
从上述公 式可 以得知，要提 高电极 箔的比 容 ，只有提高 的介 质 Ａ１，０ 相对 介 电常 数 ￡ｒ、 增 加 电 极 的 有 效 面 积 ｓ， 降低 介 质 材 料 的 厚度 ｄ。通 过孔洞 腐蚀机 理 ，阳极 铝箔和 阴极铝 箔 可 以 通 过 腐 蚀 使 其 表 面 积 增 加 几 十 倍 到 几 百 倍 ， 目前高 比容电极箔主要依靠提 高电子光箔 的腐蚀 系数 来提高 比容 ，但腐蚀 系数提 高，铝 箔 的机械强度 降低 ，包括抗拉 强度和 折曲强度。 国 内 高 比容 电 极 箔 ， 与 世 界 一 流 水 平 日本 存 在 一 定 的差距 ，特别是低压高 比容 电极箔。近几 年 ，随着 电极箔腐蚀技术 的提 高，逐步缩小与 日本 一 流 水 平 的 差 距 。