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作者：黑金鋼電容 發(fā)布時(shí)間：2020-07-10 16:09:20 訪問量：8700 來(lái)源：櫻拓貿(mào)易
一、鋁電解電容器的基本模型
電容器是無(wú)源器件， 在各種電容器中，鋁電解電容器與其他電容器相比，相同尺寸時(shí)，CV值更大，價(jià)格更便宜。
圖1 電容器基本模型
電容器的基本模型如圖-1所示，靜電容量計(jì)算式如下：
ε ： 介電常數(shù)
Ｓ ： 電極板表面積（m2）
ｄ ： 兩極板間距離=電介質(zhì)的厚度（m）
從式（1）中可以看出：靜電容量與介電常數(shù)，極板表面積成正比，與兩極板間距離成反比。
作為鋁電解電容器的電介質(zhì)氧化膜(Al2O3)的介電常數(shù)通常為8~10，這個(gè)值一般不比其他類型的電容器大，但是，通過對(duì)鋁箔進(jìn)行蝕刻擴(kuò)大表面積，并使用電化學(xué)的處理得到更薄更耐電壓的氧化電介質(zhì)層，使鋁電解電容器可以取得比其他電容器更大的單位面積CV值。
鋁電解電容器的等效電路如圖-2所示：
CA , CC：陽(yáng)極箔、陰極箔的靜電容量
DA , DC：陽(yáng)極箔、陰極箔氧化膜的整流作用
LA , LC：陽(yáng)極箔、陰極箔的電感
R ：電解液和電解紙的電阻
RA , RC：陽(yáng)極箔、陰極箔的氧化膜電阻
圖2 電容器等效回路
鋁電解電容器主要構(gòu)成如下：
陽(yáng)極 ?鋁箔
電介質(zhì)?陽(yáng)極鋁箔表面形成的氧化膜（Al2O3)
陰極 ?真正的陰極是電解液
其他的組成成分包括浸有電解液的電解紙，和電解液相連的陰極箔。
綜上所述，鋁電解電容器是有極性的非對(duì)稱構(gòu)造的元件。兩個(gè)電極都使用陽(yáng)極鋁箔的是兩極性（無(wú)極性）電容。
二、鋁電解電容器的基本構(gòu)造
鋁電解電容器素子的構(gòu)造如圖-3所示，由陽(yáng)極箔，電解紙，陰極箔和端子（內(nèi)外部端子）卷繞在一起含浸電解液后裝入鋁殼，再用橡膠密封而成。
圖3 素子基本構(gòu)造
鋁電解電容器、根據(jù)制品的形狀不同，外部端子的形狀，密封橡膠的材料和構(gòu)造也不同。如圖-4所示
圖4 鋁電解電容器的構(gòu)造（形狀的代表例）
三、電容器材料的特性
鋁箔是鋁電解電容器主要材料，將鋁箔設(shè)置為陽(yáng)極，在電解液中通電后，鋁箔的表面會(huì)形成氧化膜(Al2O3)，此氧化膜的功能為電介質(zhì)。
如圖-5所示，形成氧化膜后的鋁箔在電解液中是具有整流特性的金屬，被稱之為閥金屬。
圖-5 氧化鋁箔 V-I 特性
《陽(yáng)極鋁箔》
首先，為了擴(kuò)大表面積，將鋁箔材料置于氯化物水溶液中進(jìn)行電化學(xué)蝕刻。然后，在硼酸銨溶液中施加高于額定電壓的電壓后，在鋁箔表面形成電介質(zhì)氧化層（Al2O3），這個(gè)電介質(zhì)層是很薄很致密的氧化膜，大概1.1~1.5nm/vot , 絕緣電阻大約為108 ～ 109Ω/m。氧化層的厚度和耐壓成正比。為了增加擴(kuò)大表面積的效率，根據(jù)額定電壓的不同，而蝕刻形狀也不同。（如圖-6）
圖-6 鋁箔蝕刻橫截面
《陰極鋁箔》
同陽(yáng)極箔一樣，陰極鋁箔同樣有蝕刻的程序，但是沒有氧化的程序。因此，陰極鋁箔表面只有少量的自然氧化形成的(Al2O3)，能承受的電壓只有0.5V左右。
《電解液》
電解液是由離子導(dǎo)電的液體，是真正意義上的陰極，起著連接陽(yáng)極鋁箔表面電介質(zhì)層的作用。而陰極鋁箔類似集電極一樣起著連接真正陰極和內(nèi)部電路的作用。電解液是決定電容器特性（溫度
特性，頻率特性，使用壽命等）的關(guān)鍵材料。
《電解紙》
電解紙主要起著均衡電解液的分布并保持陰極箔和陽(yáng)極箔間隔的作用。
《鋁殼和封口材料》
鋁殼和由橡膠制成的封口材料主要作用是保持電容器氣密性。
四、制造工藝
① 蝕刻（擴(kuò)大表面積）
蝕刻的作用是擴(kuò)大鋁箔表面積。蝕刻是在氯化物溶液中施加交流或直流電流的電化學(xué)過程。
蝕刻模型圖
② 化成（形成電介質(zhì)層）
化成是在陽(yáng)極鋁箔表面形成電介質(zhì)層（Al2O3）的過程。一般將化成過的鋁箔作為陽(yáng)極使用。
化成模型圖
③ 裁剪
按照不同產(chǎn)品的尺寸要求將鋁箔（陰極箔和陽(yáng)極箔）和電解紙剪切為需要的尺寸。
④ 卷繞
將陰極箔和陽(yáng)極箔之間插入電解紙，然后卷繞成圓柱形，在卷繞工藝上陰極箔和陽(yáng)極箔上連接端子。
⑤ 含浸
含浸是將素子浸入電解液中的過程。電解液能對(duì)電介質(zhì)層進(jìn)一步修復(fù)。
含浸概略圖
⑥ 密封
密封是將素子裝入鋁殼中后用封口材料（橡膠，橡膠蓋等）密封的過程。
⑦ 老化（再化成）
老化是對(duì)密封后的電容器在高溫下施加電壓的過程。這個(gè)過程能將裁剪和卷繞過程時(shí)電介質(zhì)層的一些受損進(jìn)行修復(fù)。
⑧ 全檢，包裝
老化之后，將對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行電氣特性檢查。并進(jìn)行端子加工，編帶等。最后進(jìn)行包裝。
⑨ 出貨檢查
根據(jù)產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出貨檢驗(yàn)。
⑩ 出貨
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