电解电容

电解电容器是电容器的一种，金属箔是正极（铝或钽），并且阳极靠近金属氧化物膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料制成、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料由于电解液是阴极的主要部分，电解电容器因此得名。同时，正负电解电容一定不能错。铝电解电容器可以分为四类：铅铝电解电容器；喇叭铝电解电容器；螺栓铝电解电容器；固体铝电解电容器。

铝电解电容器可以分为四类：

1.铅铝电解电容器；

2.喇叭铝电解电容器；

3.螺栓铝电解电容器；

4.固体铝电解电容器。

1.单位体积的电容很大，比其他种类的电容大几十到上百倍。

2.额定容量可以很大，很容易达到几万μf甚至几f（但它可以 不能与双电层电容相比）

3.价格相对于其他类型有压倒性的优势，因为电解电容的构成材料都是常见的工业材料，比如铝等等。制造电解电容器的设备也是常见的工业设备，可以大规模生产，成本相对较低。

电解电容器通常由金属箔制成（铝/钽）作为正极，金属箔的绝缘氧化物层（氧化铝/钽五氧化物）电解电容器作为电介质，按其正极可分为铝电解电容器和钽电容器。铝电解电容器的负极由电解质溶液制成（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物；二氧化锰通常用作钽电解电容器的负极。因为电解质被用作负电极（注意与电介质区分开来），电解电容器因此而得名。

极性电解电容器通常用于电源电路或中频、低频电路中启动电源的滤波、退耦、信号耦合和时间常数设置、隔直流等作用。一般来说，它可以 不可用于交流电源电路在DC供电电路中用作滤波电容器时，其阳极（正极）应连接到电源电压的正极端子，负极（负极）接电源电压的负端，不要接反，否则会损坏电容。

无极性电解电容通常用于扬声器分频器电路、电视机的s校正电路和单相电机的启动电路。

电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，容量范围大，一般为1 ~ 33000μF，额定工作电压范围为6.3~700V。它的缺点是介电损耗、容量误差较大（最大允许偏差为100%20%，耐高温性能差，存放时间长，容易失效。

电解电容器的极性，注意观察电解电容器的侧面“是负极、+”它是正极如果电解电容上没有标注正负极，也可以根据其针脚的长短来判断长针是正极，短针是负极。

从产量来看，铝电解电容器在电容器中占据第二位。这种电容器最初是一般的DC电容器，但现在 已经从DC发展到交流、从低温到高温、从低压到高压、从 通用型到专用型、从一般结构到芯片类型、扁平、书本式等结构。其上限容量扩展到了4F左右，使用频率达到了30kHz，工作温度范围达到了-55℃—125℃，有的甚至高达150℃，额定电压已达700伏。总之，铝电解电容器的发展越来越广泛。导致这些发展的基础如下：

在材料上

 用的铝箔，成分和结构都很精致。例如，不再需要高纯度、对于阳极箔，要求其纯度足够高。为了增加初始腐蚀点、介电氧化膜的机械强度和性能，箔片应适当含有一些杂质．还有一些用的是合金箔。结构上，对于低压箔，不要求立方结构占很大比例，但对于高压箔，要求占80%一90%以上。对阴极箔．为了提高其比容，要求合金铝箔具有不规则的晶粒取向和一定的杂质含量。工作电解液由三种成分组成．即溶剂、溶质和添加剂，如长期使用的电解质，都是由乙二醇组成的、甘油、硼酸和氨水。由于铝电解电容器的发展，这种电解液远远不能满足要求，于是产生了许多新的电解液来降低电容器的工作温度范围(如-——125摄氏度)这些新电解质的配方原理如下：①用两种溶剂混合．以达到互补。2使用两种弱酸来提供所需的两个阴离子基团。3加入碱，如有机胺，以调节电解液的pH值和闪络电压．改变其电阻率。④改善电解液特性的添加剂，如防止氧化铝膜水化的磷酸或其盐吸收氢气的二硝基苯提高电解液闪络电压的环氧乙烷等。

在工艺上

铝电解电容器的技术进步除了生产的机械化和自动化，主要是腐蚀相赋能两个过程。铝箔的腐蚀系数不仅很高(低压电容器的箔片达到了100，高压电容器的箔片达到了25)可以根据电容器的性能要求刻蚀出不同坑形的铝箔。蚀刻工艺是蚀刻溶液的一种、浓度、温度、原箔成分、结构、表面状态、腐蚀期间的箔速和电源类型、波形、频率、电压动态平衡技术等。问题是如何获得最佳的动平衡，如何根据要求确定最大的传动平衡。所以腐蚀过程不能说达到了最佳状态。

目前， 已经能够制造高质量的介质氧化膜，并且可以根据不同的要求制造不同的介质氧化膜，例如可以为DC电容器制造γ和γ’a型结晶氧化铝膜，对于交流电容器，它是非晶膜。赋能工艺最大的进步是将氢氧化铝膜转化为介电氧化铝膜、并能在其表面形成防水层。此外，可以消除介电膜的缺陷和裂纹。

在结构上

铝电解电容器的结构已经多样化，除了上述液体铝电解电容器．和固体铝电解电容器。主要有两种结构形式，一种是箔绕式，一种是铝粉烧结多孔块式，使用的固体电解质主要是MnO2。

铝电解电容器的结构已经多样化，如双阳极结构、对阴极结构、书本式结构、三角式结构、片式结构。其中，片式铝电解电容器的出现是铝电解电容器的又一个亮点—进步。因为如果没有高比容的铝箔、耐高温的电解液、优良的密封结构和精细的加工工艺，很难生产出符合要求的片式铝电解电容器，其芯片率仍处于较低水平。

capsun和TDK开发的YDK-700V电容采用820V制作，日本capsun集团的音响系统已经使用了820v这具有划时代的意义，意味着380V整流后的537V不再需要两个400V串联。未来，随着科技的进步，铝电解电容器的性能将得到进一步发展。700V100uf的正常电容体积通常为35*80-100毫米或50毫米*80-96MM的价格在22美元左右。

世界上使用的 s顶级capsun，雅马哈音响广泛出口欧美高端酒店一套1200美元到几百万美元的音响价格不菲，多用于贵族家庭和酒店。体积小容量大的超级电容器也在逐步研发。

铝电解电容器漏电流的测试方法和测试条件如下：在25℃时，将被测电容串联1000ω保护电阻至额定电压，测量泄漏电流。施加电压5 分钟后，泄漏电流不超过说明书中的最大值为合格。小容量的铝电解电容器可以使用1min的测试结果，而大容量的铝电解电容器则需要更长的测试时间从特性曲线可以看出，电流会无限接近最终值“漏电流”值——补充氧化铝介质所需的当前值。电解电容器的损耗因数(Dissipation coefficient  , DF)可以理解为电解电容器在交流电激励下的无功功率和等效串联电阻(ESR)的有功功率。很明显，这是容抗和等效串联电阻(ESR)之比。交流电路中的RC电路，而这个比值很像三角函数对边的正切函数。

因此，电解电容器的损耗因数(简称DF)在许多技术文件中也称为损耗角正切。铝电解电容器的电压指标主要包括额定DC电压、额定浪涌电压、瞬时过电压和反向电压，额定DC电压VR额定DC电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作电压，它包括电容器两电极间的DC电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。通常钽电容器的额定电压都是在电容器表面标明的。一般情况下，额定电压≤ 100V3356T491B 107M004AT为“低压”钽电容器，额定电压≥150V为“高压”电容器。