電容器是利用最廣,用量最大,且不行代替的電子元件,其產量約占電子元件的40%,而鋁電解電容器又占三大類電容器(電解電容器、陶瓷電容器、有機薄膜電容器)產量的36.8%。電解電容器是10年來我國成長速度最快的元件之一,今朝,海內電解電容器的年出產總量靠近250億只,年平均增長率高達28%,占全球電解電容器產量的1/3。在成長進程中,鋁電解電容器也有來自集成電路、整機電路的改造和在高壓、高頻、長命命、小容量應用規(guī)模中其它電容器(如多層獨石陶瓷電容器、金屬化薄膜電容器、鉭電解電容器等)的彼此滲透。鋁電解電容器自身也在不絕改造、完善和創(chuàng)新。尤其是跟著科學技能的成長,社會需求的提高,情況的改進,新型整機的降生,使小型化、片式化和中高壓大容量鋁電解電容器的應用規(guī)模不絕拓寬,需求量越來越大。因此,鋁電解電容器不只不會萎縮,并且還具有更強的生命力和更遼闊的成長空間,會有更快的增長速度。
1 鋁電解電容器的布局與機能特點 鋁電解電容器是由顛末腐化和形成氧化膜的陽極鋁箔、顛末腐化的陰極鋁箔、中隔斷著電解紙卷繞后,再浸漬事情電解液,然后密封在鋁殼中而制成的。其機能特點如下所述。
1.1 單元體積電容量很是大
電容器的電容量C=ε0εrS/d, 個中,ε0是真空電容率(常數),εr是介質質料的相對介電常數,S是電極的有效面積,d是介質質料的厚度。對付鋁電解電容器,εr=8~10。陽極鋁箔和陰極鋁箔可以通過腐化使其外貌積增加幾十倍到幾百倍。d=αVf,α≈1.4nm/V,Vf=10V~600V,則d約為0.014μm~0.9μm,比其它電容器小幾倍到幾百倍。因而,電解電容器的單元體積電容量比其它電容器大幾倍到幾十倍。
1.2 額定容量很是大 由于電解電容器回收卷繞布局,很容易擴概略積,因此,可以很容易地做到幾萬微法甚至幾十萬微法的額定電容量。
1.3 具有自愈浸染 由于電容器內部有電解液,因此,在事情中,電容器陽極鋁箔上的電介質一旦產生局部性粉碎,電解液中的O2-或OH-或酸根離子在電場力的浸染下迅速達到粉碎位置,將粉碎位置堵塞住,并將粉碎的氧化膜修復,使電容器規(guī)復正常狀態(tài)。
1.4 事情電場強度高 由于陽極氧化膜在形成進程中每伏特發(fā)展約莫1.4nm,即陽極氧化膜發(fā)展時的電場強度約為7×107V/cm,其事情狀態(tài)下的電場強度約為5×107V/cm,這個值遠遠大于陶瓷電容器和薄膜電容器的事情電場強度。
1.5 價值優(yōu)勢 由于制造鋁電解電容器所利用的主要原質料都是普通家產質料,所用設備屬于一般家產設備,自動化水平也較高,
固態(tài),因此制造本錢相對較低,尤其是單元容量的制造本錢比其它范例的電容器具有壓倒性優(yōu)勢。
2 鋁電解電容器存在的缺點
2.1 有極性和有漏液的大概性 由于電解電容器存在極性,在利用時必需留意正負極的正確接法,不然不只電容器發(fā)揮不了浸染,并且泄電流很大,短時間內電容器內部就會發(fā)燒,粉碎氧化膜,隨即損壞。 鋁電解電容器用鋁殼和橡膠塞密封,當事情電解液受熱汽化后,容易從引線的根部滲出。電容器恒久事情后,導致電解液凋謝,使電容器失效。這是鋁電解電容器的主要失效模式之一。
2.2 損耗角正切值較大,溫度、頻率特性相對較差 事情電解液在鋁電解電容器中起著陰極的浸染,由于事情電解液是離子導體,而離子的舉動速度比電子的舉動速度慢得多,導致事情電解液的電導率比電子導體的電導率低。再浸電解紙后其電導率進一步下降,因此,事情電解液所引起的等效串聯(lián)電阻比其它電容器的金屬電極所引起的等效串聯(lián)電阻大,從而導致鋁電解電容器的損耗角正切值較大,且頻率特性相對較差。別的,由于液體質料的電導率受溫度的影響較大,所以,鋁電解電容器的溫度特性也相對較差。
2.3 易老化 事情電解液盡量回收的是弱酸/弱堿鹽作為電解質,水和有機溶劑作溶劑,但仍然具有必然的腐化性,對電容器的陽極氧化膜和橡膠塞有必然的侵蝕浸染。別的,電解質鹽與溶劑之間跟著時間的推移也會產生必然的化學回響。這些現(xiàn)象都將導致電容器的電機能劣化。 總之,
高壓鋁電解電容,盡量鋁電解電容器具有必然的缺點,限制了它在某些場所的應用,可是由于它的高容量和價值優(yōu)勢等顯著的利益,使它在同陶瓷電容器、薄膜電容器、鉭電解電容器的競爭中緊緊地占據著30%以上的份額。且跟著汽車電子、變頻技能等電力電子技能的成長,其所占比率將有大幅度上升的趨勢。
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