鋁電解電容的基礎(chǔ)知識(shí)
就現(xiàn)在的產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，鋁電解電容器在電容器中占第二位．這類電容器本來(lái)是一般的直流電容器，但現(xiàn)在已經(jīng)從直流發(fā)展到交流、從低溫發(fā)展到高溫、從低壓發(fā)展到高壓、從通用型發(fā)展到特殊型、從一般結(jié)構(gòu)發(fā)展到片式、扁平、書(shū)本式等結(jié)構(gòu)。其上限容量已擴(kuò)展到0．1F左右，使用頻率已達(dá)到30kHz，工作溫度范圍已達(dá)到-55℃—125℃，有的甚至高到150℃，額定電壓己達(dá)到700V。總之，鋁電解電容器的發(fā)展越來(lái)越廣。 導(dǎo)致這些發(fā)展的基礎(chǔ)如下：
1）在材料上，現(xiàn)在用的鋁箔在成分和結(jié)構(gòu)上都很考究。已經(jīng)不再要求高純，例如、對(duì)陽(yáng)極箔，要求其純度高到適當(dāng)。為了提高起始腐蝕點(diǎn)數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度及介質(zhì)氧化膜的性能，箔中要適當(dāng)?shù)暮心承╇s質(zhì)．并有的采用合金箔。在結(jié)構(gòu)上，對(duì)低壓箔，不要求立方結(jié)構(gòu)占的比例很大，但是對(duì)高壓箔，則要求這種結(jié)構(gòu)占到80％一90％以上。對(duì)陰極箔．為了提高其比容，則要求晶粒無(wú)規(guī)則取向的含雜量一定的合金鋁箔。 工作電解液有三種成分構(gòu)成．即溶劑、溶質(zhì)和添加物，如已長(zhǎng)期應(yīng)用的電解液，其成分為乙二醇、甘油、硼酸和氨水。由于鋁電解電容器的發(fā)展，這種電解液已遠(yuǎn)不能滿足要求，故產(chǎn)生了許多新型電解液，以降低電容器的工作溫度范圍(如-55℃——l25℃)。這些新型電解液的配方原則是：①用兩種溶劑混合．以達(dá)到互補(bǔ)。②用兩種弱酸，以提供所需的兩種陰離子團(tuán)。③加堿，如有機(jī)胺，以調(diào)整電解液的pH值和閃火電壓．改變其電阻率。④改進(jìn)電解液特性的添加物，如防止鋁氧化膜發(fā)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。
2）在工藝上，除了已經(jīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化以外，鋁電解電容器在工藝上的進(jìn)展主要是腐蝕相賦能兩個(gè)工藝。鋁箔的腐蝕系數(shù)不但已經(jīng)很高(低壓電容器箔已達(dá)100，高壓者達(dá)30)，而且可以根據(jù)對(duì)電容器的性能要求，腐蝕出不同坑洞形貌的鋁箔。腐蝕工藝是一種腐蝕液種類、濃度、溫度、原箔成分、結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、腐蝕過(guò)程中箔速度以及電源類型、波形、頻率、電壓等的動(dòng)態(tài)平衡工藝。問(wèn)題是如何得出最佳的動(dòng)態(tài)平衡和如何根據(jù)要求確定出最傳平衡。因此，對(duì)現(xiàn)在的腐蝕工藝還不能說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了最佳狀態(tài)。 現(xiàn)在的賦能工藝已經(jīng)可以制造出優(yōu)質(zhì)的介質(zhì)氧化膜，而月還可以根據(jù)要求不同，制造出不同的介質(zhì)氧化膜，例如，對(duì)直流電容器，制造出γ和γ’型結(jié)晶氧化鋁膜，對(duì)交流電容器，則為非晶膜。賦能工藝最大的進(jìn)展是能將氫氧化鋁膜轉(zhuǎn)變成介質(zhì)氧化鋁膜、并能在其表面形成防水層。此外，還能消除介質(zhì)膜的疵點(diǎn)和龜裂。
3）在結(jié)構(gòu)上，鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)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(jié)構(gòu)形式主要有兩種，一種是箔式卷繞形的，另一種是鋁粉燒結(jié)多孔塊狀的，所用的固體電解質(zhì)主要是MnO2。 鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)多樣化，如雙陽(yáng)極結(jié)構(gòu)、對(duì)陰極結(jié)構(gòu)、 書(shū)本式結(jié)構(gòu)、三角式結(jié)構(gòu)、片式結(jié)構(gòu)。其中片式鋁電解電容器的出現(xiàn)是鋁電解電容器的又—進(jìn)步。因?yàn)槿绻麤](méi)有高比容的鋁箔、耐高溫的電解液、優(yōu)異的密封結(jié)構(gòu)和精細(xì)的加工技術(shù)，是很難制出合乎要求的片式鋁電解電容器的，目的，其片式化率還處于比較低的水平。