電解電容是電容的壹種，金屬箔為正極（鋁或鉭），與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質，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***同組成，因電解質是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。同時電解電容正負不可接錯。鋁電解電容器可以分為四類：引線型鋁電解電容器；牛角型鋁電解電容器；螺栓式鋁電解電容器；固態鋁電解電容器。
基本介紹
中文名 ：電解電容外文名 ：electrolytic capacitor類別 ：電容適用範圍 ：物理特點 ：電容量大簡介,類型,特點,原理,套用,發展狀況,在材料上,在工藝上,在結構上,展望,簡介電解電容是電容的壹種，金屬箔為正極（鋁或鉭），與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質，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***同組成，因電解質是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。同時電解電容正負不可接錯。類型鋁電解電容器可以分為四類： 1.引線型鋁電解電容器； 2.牛角型鋁電解電容器； 3.螺栓式鋁電解電容器； 4.固態鋁電解電容器。特點1.單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數百倍。 2.額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f（但不能和雙電層電容比）。 3.價格比其它種類具有壓倒性優勢，因為電解電容的組成材料都是普通的工業材料，比如鋁等等。制造電解電容的設備也都是普通的工業設備，可以大規模生產，成本相對比較低。原理電解電容器通常是由金屬箔（鋁/鉭）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁/鉭五氧化物）作為電介質，電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器。鋁電解電容器的負電極由浸過電解質液（液態電解質）的薄紙/薄膜或電解質聚合物構成；鉭電解電容器的負電極通常采用二氧化錳。由於均以電解質作為負電極（註意和電介質區分），電解電容器因而得名。套用有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號耦合及時間常數設定、隔直流等作用。壹般不能用於交流電源電路，在直流電源電路中作濾波電容使用時，其陽極（正極）應與電源電壓的正極端相連線，陰極（負極）與電源電壓的負極端相連線，不能接反，否則會損壞電容器。 無極性電解電容器通常用於音箱分頻器電路、電視機S校正電路及單相電動機的起動電路。 電解電容器廣泛套用於家用電器和各種電子產品中，其容量範圍較大，壹般為1~33000μF，額定工作電壓範圍為6.3~700V。其缺點是介質損耗、容量誤差較大（最大允許偏差為+100%、-20%），耐高溫性較差，存放時間長容易失效。 電解電容的極性，註意觀察在電解電容的側面有“-”是負極、“+”是正極，如果電解電容上沒有標明正負極，也可以根據它的引腳的長短來判斷，長腳為正極，短腳為負極。發展狀況就產量來說，鋁電解電容器在電容器中占第二位。這類電容器本來是壹般的直流電容器，但現 在已經從直流發展到交流、從低溫發展到高溫、從低壓發展到高壓、從 通用型發展到特殊型、從壹般結構發展到片式、扁平、書本式等結構。其上限容量已擴展到4F左右，使用頻率已達到30kHz，工作溫度範圍已達到-55℃—125℃，有的甚至高到150℃，額定電壓己達到700V。總之，鋁電解電容器的發展越來越廣。 導致這些發展的基礎如下：在材料上現 在用的鋁箔在成分和結構上都很考究。已經不再要求高純，例如、對陽極箔，要求其純度高到適當。為了提高起始腐蝕點數、機械強度及介質氧化膜的性能，箔中要適當的含有某些雜質．並有的采用合金箔。在結構上，對低壓箔，不要求立方結構占的比例很大，但是對高壓箔，則要求這種結構占到80%壹90%以上。對陰極箔．為了提高其比容，則要求晶粒無規則取向的含雜量壹定的合金鋁箔。 工作電解液有三種成分構成．即溶劑、溶質和添加物，如已長期套用的電解液，其成分為乙二醇、甘油、硼酸和氨水。由於鋁電解電容器的發展，這種電解液已遠不能滿足要求，故產生了許多新型電解液，以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則是：①用兩種溶劑混合．以達到互補。②用兩種弱酸，以提供所需的兩種陰離子團。③加堿，如有機胺，以調整電解液的pH值和閃火電壓．改變其電阻率。④改進電解液特性的添加物，如防止鋁氧化膜發生水合作用的磷酸或其鹽，吸收氫的二硝基苯等，提高電解液閃火電壓的乙烯氧化物。在工藝上除了已經實現生產機械化和自動化以外，鋁電解電容器在工藝上的進展主要是腐蝕相賦能兩個工藝。鋁箔的腐蝕系數不但已經很高(低壓電容器箔已達100，高壓者達25)，而且可以根據對電容器的性能要求，腐蝕出不同坑洞形貌的鋁箔。腐蝕工藝是壹種腐蝕液種類、濃度、溫度、原箔成分、結構、表面狀態、腐蝕過程中箔速度以及電源類型、波形、頻率、電壓等的動態平衡工藝。問題是如何得出最佳的動態平衡和如何根據要求確定出最傳平衡。因此，對腐蝕工藝還不能說已經達到了最佳狀態。 現 在的賦能工藝已經可以制造出優質的介質氧化膜，而且還可以根據要求不同，制造出不同的介質氧化膜，例如，對直流電容器，制造出γ和γ’型結晶氧化鋁膜，對交流電容器，則為非晶膜。賦能工藝最大的進展是能將氫氧化鋁膜轉變成介質氧化鋁膜、並能在其表面形成防水層。此外，還能消除介質膜的疵點和龜裂。在結構上鋁電解電容器的結構已經多樣化，除了上述液體鋁電解電容器外．還有固體鋁電解電容器。其結構形式主要有兩種，壹種是箔式卷繞形的，另壹種是鋁粉燒結多孔塊狀的，所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、 書本式結構、三角式結構、片式結構。其中片式鋁電解電容器的出現是鋁電解電容器的又—進步。因為如果沒有高比容的鋁箔、耐高溫的電解液、優異的密封結構和精細的加工技術，是很難制出合乎要求的片式鋁電解電容器的，其片式化率還處於比較低的水平。展望capsun以及TDK研制出的YDK-700V電容所用的材料為820V的已經套用於日本capsun集團的音響，這極具劃時代意義，這意味著380V整流出來後的537V再也不用2只400V的去串聯。未來鋁電解電容器的性能會隨著科技的進步更進壹步的發展。700V100uf的正規電容體積通常為35*80-100MM或者50*80-96MM價位在22美元左右。 套用於世界頂級的capsun，YAMAHA音響廣泛出口到歐美高檔酒店，價格1200美元到數百萬美元壹套的音響價格昂貴，多套用於貴族家庭及酒店。小體積大容量的超級電容器也正逐步開發出來。 鋁電解電容器漏電流的測試方法和測試條件為：在25℃，被測電容器串聯壹個1000Ω的保護電阻接於額定電壓，測量漏電流。施加電壓5 min後，漏電流不超過說明書的最大值為合格。小容量的鋁電解電容器可以采用1min測試結果，大容量的鋁電解電容器將需要更長的測試時間，從特性曲線可以看到，電流將無限趨近於最終的“漏電流”值——補氧化鋁介質需要的電流值。電解電容器的損耗因數(dissipation factor，DF)可以理解為在交流電流激勵下，電解電容器的無功功率和等效串聯電阻(ESR)的有功功率。很顯然，這是容抗與等效串聯電阻(ESR)之比。交流電路中的RC電路，而且這個比值非常像三角函式的對邊比鄰邊——正切函式。 因此，電解電容器的損耗因數(簡稱DF)很多技術文獻中也稱為損耗角正切。鋁電解電容器的電壓指標主要有額定DC電壓、額定浪湧電壓、瞬間過壓和反向電壓，額定DC電壓VR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，它包括在電容器兩電極間的直流電壓和脈動電壓或連續脈沖電壓之和。通常，鉭電容的額定電壓在電容器表面標明。通常額定電壓≤100V T491B107M004AT為“低壓”鉭電容，而額定電壓≥150V為“高壓”電容器。
鋁電解電容為什麽會容量衰減？容量下降,損耗增大的主要原因鋁電解電容器廣泛應用於消費類電子、工業控制、通訊產品、電腦及周邊產品、儀器儀表、汽車工業等產品，是電容器家族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個鋁殼，密封的鋁殼裏面裝有電子鋁箔、電解紙，電解液等，並引出兩個正負極電極。由於鋁電解電容器結構和制造工藝的復雜性，使得其在生產和貯存、使用過程中不可避免的會出現壹些問題，例如容量衰減，損耗增大等。
壹般認為鋁電解電容器容景衰減的原因主要有以下三大原因：
1.導針與鋁箔接觸不良導致接觸電阻增大造成容量衰減，如鉚接厚度超標、陽極鋁箔箔粉過多、刺鉚針和刺鉚孔處加油潤滑等原因；
2.陽極箔或陰極箔含浸的電解液不足導致容量無法完全引出造成容量衰減，如電解液粘度高滲透能力差、含浸不徹底或甩幹時間過長、封裝密封性能不好電解液揮發或流失等原因；
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增厚造成容量衰減，如老化電壓或溫度過高、老化過程因操作失誤承受反向電壓等原囚。
鋁電解電容器在使用的後期出現容量大幅下降，主要由於電解液損耗較多，電解溶液粘稠度增加，電阻率因粘度增大而上升，使工作電解質的等效串聯電阻增大，同時也導致電容器損耗明顯增大。粘度增大的電解液對氧化膜表面修復的能力下降，這樣就使得電容器的極板有效面積減小，引起鋁電解電容器的容量急劇下降，這也是電容器使用壽命臨近結束的表現。再就是某些體系的工作電解液的低溫性能不佳，粘度過大會導致等效串聯電阻激增，使損耗變大，電容量減少，易引起在嚴寒工作下早期失效。
鋁電解電容器利潤多大鋁電解電容器利潤7.05億大。根據查詢相關資料信息：鋁電解利潤7.05億大，萬公司電容器化學品產品主要有鋁電解電容器化學品、固態高分子電容器化學品、超級電容器化學品。
鋁電解電容的用途關於鋁電解電容的用途 下面山東紅寶電子有限公司給大家介紹壹下鋁電解電容的用途。
鋁電解電容器的用途及其生產流程、註意點鋁電解電容器是由鋁圓筒做負極，裏面裝有液體電解質，插入壹片彎曲的鋁帶做正極而制成的電容器稱作鋁電解電容器。
電容器是壹種儲能元件，在電路中用於調諧、濾波、耦合、旁路、能量轉換和延時。電容器通常叫做電容。
鋁電解電容的種類及用途
1、按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。
2、按電解質分類：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等。
3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
4、按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、等
5、高頻旁路：陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器
6、低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
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、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10、小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、固體鉭電容器、玻璃
釉電容器、金屬化滌綸電容器、雲母電容器。
鋁電解電容的主要參數有哪些？鋁電解電容是以經過蝕刻鋁電解電容器的高純度鋁箔作為陽極鋁電解電容器，以浸有電解液的薄紙或布做陰極構成的極性電容器。\x0d\ \x0d\優點鋁電解電容器：容量大、耐壓高 、價格便宜\x0d\ \x0d\缺點：漏電流大 、誤差大 、穩定性差 、壽命隨溫度的升高下降很快\x0d\ \x0d\數字電路中使用的鋁質電解電容壹般用於電源平滑濾波，除容量、耐壓、容量誤差、工作溫度、封裝尺寸等熟知的參數外，還有兒個有關電容器品質的重要參數，包括損耗角正切、漏電流、等效串聯電阻ESR、允許的紋波電流、使用壽命等。這些參數不標在成品封裝外皮上，只在產品規格書中體現的，但這些參數有可能是關系電路性能的關鍵。\x0d\容量和額定工作電壓 \x0d\ \x0d\鋁電解電容本體上標有的容量和耐壓，這兩個參數是很重要，是選用電容最基本的內容。 \x0d\ \x0d\在實際電容選型中，對電流變化節奏快的地方要用容量較大的電容，但並非容量越大越好，首先，容量增大，成本和體積可能會上升，另外，電容越大充電電流就越大，充電時間也會越長。這些都是實際應用選型中要考慮的。 \x0d\ \x0d\額定工作電壓：在規定的工作溫度範圍內，電容長期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓。在交流電路中，要註意所加的交流電壓最大值不能超過電容的直流工作電壓值。常用的固定電容工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V。電容在電路中實際要承受的電壓不能超過它的耐壓值。 \x0d\ \x0d\在濾波電路中，電容的耐壓值不要小於交流有效值的1.42倍。另外還要註意的壹個問題是工作電壓裕量的問題，壹般來說要在15％以上。例如某電容的額定電壓是50V，雖然湧浪電壓可能高至63V，但壹般最高只會施加42V電壓。 \x0d\ \x0d\讓電容器的額定電壓具有較多的余裕，能降低內阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。雖然說， 48V的工作電壓使用50V的鋁電解電容短時間不會出現問題，但使用久鋁電解電容器了，壽命就有可能降低。\x0d\ \x0d\介質損耗\x0d\ \x0d\電容器在電場作用下消耗的能量，通常用損耗功率和電容器的無功功率之比，即損耗角的正切值表示（在電容器的等效電路中，串聯等效電阻 ESR 同容抗 1/ωC 之比稱之為 Tan δ，這裏的 ESR 是在 120Hz 下計算獲得的值。顯然，Tan δ隨著測量頻率的增加而變大，隨測量溫度的下降而增大）。損耗角越大，電容器的損耗越大，損耗角大的電容不適於高頻情況下工作。散逸因數dissipationfactor(DF)存在於所有電容器中，有時DF值會以損失角tanδ表示。此參數愈低愈好。但鋁電解電容此參數比較高。\x0d\ \x0d\DF值是高還是低，就同壹品牌、同壹系列的電容器來說，與溫度、容量、電壓、頻率?都有關系；當容量相同時，耐壓愈高的DF值就愈低。此外溫度愈高DF值愈高，頻率愈高DF值也會愈高。\x0d\ \x0d\外型尺寸\x0d\ \x0d\外型尺寸與重量及接腳型態相關。single ended是徑向引線式，screw是鎖螺絲式，另外還有貼片鋁電解電容等。至於重量，同容量同耐壓，但品牌不同的兩個電容做比較，重量壹定不同；而外型尺寸更與外殼規劃有關。壹般來說，直徑相同、容量相同的電容，高度低的可以代用高度大的電容，但是長度高的替代低的電容時就要考慮機構幹涉問題。\x0d\ \x0d\壹只電容器會因其構造而產生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯電阻及ESL等效串聯電感是壹對重要參數─這就是容抗的基礎。壹個等效串聯電阻（ESR）很小的電容相對較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉換時的峰值（紋波）電流。用 ESR 大的電容並聯更具成本效益。然而,這需要在 PCB 面積、器件數目與成本之間尋求折衷。\x0d\紋波電流和紋波電壓\x0d\ \x0d\在有的資料中稱作漣波電流和漣波電壓，其實就是 ripple current，ripple voltage。含義就是電容器所能耐受紋波電流/電壓值。紋波電壓等於紋波電流與ESR的乘積。\x0d\ \x0d\當紋波電流增大的時候，即使在 ESR 保持不變的情況下，紋波電壓也會成倍提高。換言之，當紋波電壓增大時，紋波電流也隨之增大，這也是要求電容具備更低 ESR 值的原因。疊加入紋波電流後，由於電容內部的等效串連電阻（ESR）引起發熱，從而影響到電容器的使用壽命。壹般的，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時紋波電流也比較低。\x0d\ \x0d\額定紋波電流是在最高工作溫度條件下定義的數值。而實際應用中電容的紋波承受度還跟其使用環境溫度及電容自身溫度等級有關。規格書目通常會提供壹個在特定溫度條件下各溫度等級電容所能夠承受的最大紋波電流。甚至提供壹個詳細圖表以幫助使用者迅速查找到在壹定環境溫度條件下要達到某期望使用壽命所允許的電容紋波量。\x0d\漏電流\x0d\ \x0d\電容器的介質對直流電流具有很大的阻礙作用。然而，由於鋁氧化膜介質上浸有電解液，在施加電壓時，重新形成的以及修復氧化膜的時候會產生壹種很小的稱之為漏電流的電流。通常，漏電流會隨著溫度和電壓的升高而增大。它的計算公式大致是:I＝K×CV。漏電流I的單位是μA，K是常數。壹般來說，電容器容量愈高，漏電流就愈大。從公式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低漏電流。\x0d\ \x0d\壽命\x0d\ \x0d\首先要明確壹點，鋁電解電容壹定會壞，只是時間問題。影響電容壽命的原因有很多，過電壓，逆電壓，高溫，急速充放電等等，正常使用的情況下，最大的影響就是溫度，因為溫度越高電解液的揮發損耗越快。需要註意的是這裏的溫度不是指環境或表面溫度，是指鋁箔工作溫度。廠商通常會將電容壽命和測試溫度標註在電容本體。 \x0d\ \x0d\因電容的工作溫度每增高10℃壽命減半，所以不要以為2000小時壽命的鋁電解電容就比1000小時的好，要註意確認壽命的測試溫度。每個廠商都有溫度和壽命的計算公式，在設計電容時要參照實際數據進行計算。需要了解的是要提高鋁電解電容的壽命，第壹要降低工作溫度，在PCB上遠離熱源，第二考慮使用最高工作溫度高的電容，當然價格也會高壹些。\x0d\ \x0d\阻抗：\x0d\ \x0d\在特定的頻率下，阻礙交流電流通過的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關，且與 ESR 也有關系。電容的容抗在低頻率範圍內隨著頻率的增加逐步減小，頻率繼續增加達到中頻範圍時電抗降至ESR的值。當頻率達到高頻範圍時感抗變為主導，所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。 \x0d\ \x0d\開關電源中的輸出濾波電解電容器，其鋸齒波電壓頻率高達數十kHz，甚至是數十MHz，這時電容量並不是其主要指標，衡量高頻鋁電解電容優劣的標準是“阻抗-頻率”特性，要求在開關電源的工作頻率內要有較低的等效阻抗，同時對於半導體器件工作時產生的高頻尖峰信號具有良好的濾波作用。\x0d\ \x0d\總結\x0d\ \x0d\從表面上來看DF、漏電流、ESR愈低，紋波電流愈高，鋁電解電容性能越好，但是性能提高的代價是體型的肥大和價格的提高。因此，鋁電解電容的選擇必須慎重，既要兼顧性能要求，又要考慮封裝尺寸，在設計時壹定要針對系統要求，仔細查閱相關的產品手冊，認真確定適宜的型號，並進行實際測試