电解电容器的结构特点-铝电解电容的原理

一个基本铝电解电容器由如下几部分组成：阴极铝箔；电解纸；电解液；阳极铝箔以及形成于阳极铝箔表面作为电介质的氧化铝层。铝电解电容的原理结构剖面示意图及电解电容器的结构(绕制结构)示意图如下：
图一

铝电解电容的原理结构剖面示意图

电解电容器的结构(绕制结构)示意图
1 、 铝电解电容器的结构_电介质（氧化铝层） ：
如图一所示，形成于阳极内侧表面极薄的一层氧化铝在电解电容中扮演电介质的角色。它具有优越的介电常数 e 及单向特性（ rectifying properties ）当与电解液接触后，这层氧化膜就具有优良的单方向绝缘特性（ forward direction insulation property ）。电介质这一特性决定了一般电解容的单向极性应用。如果阴 / 阳都有此般同样的氧化薄膜，那么其就成为无极性行电解电容。在工艺上，这一层是在一片高纯度的蚀刻铝箔上进行极化处理而得。阳极箔片进行极性化的这一过程需要施加一定的 DC 电压进行，这一电压被称为“化成电压”（ Forming Voltage” ）。这个电介质层的厚度近乎正比于极化过程所施加的“化成电压”，大约有 0.0013~0.0015 (mm)/ V 的关系。氧化铝形成的化学表达式： 2Al+3H2O à Al2O3+3H2 (Gas) +3e- (Electron) 。电介质层同时构成了一个依电压变化而变化的电阻，经过此电阻的电流即所谓的漏电流。当电压到达“化成电压”后，漏电流急剧上升以至损坏电容器。此具有单向特性电介质无法承受反向的电压 ( 大于 1.5V dc) ，很小的反向电压就会形成很大的反向电流以损坏电容器。如下图所示：

阳极箔片进行极性化所施加的“形成电压”决定了电介质（氧化铝层）的厚度，而此厚度决定了此电容器的耐压等级。

2 、 铝电解电容器的结构_电解液及电解纸：

将电解纸隔离的阴阳铝箔绕卷成圆柱状，即可称为“电容器单元”。但此时的电介质是电介纸和氧化铝层共同充当。这种单元具有很小的电容量。注入电解液后，阴阳铝箔就有了电气接触，电介质就单独由阳铝箔上的氧化铝层独自扮演了，而电解液就形成了实际的电容阴极。电容的许多特性由这些电解液决定，故供应制造商会根据电气规格，工作温度及应用场合等配制不同的电解液以适应要求。电解纸主要作用有：以其毛孔存储电解液；提供阻止电气短路的足够空间；提供阴阳两铝箔所需的介电强度。

3 、铝电解电容器的结构_ 阴阳极铝箔： 图一所示的阴阳铝箔面对面一边成曲线状，是为了表示这在工艺上对此两面进行了蚀刻处理以增加有效面积，从而增加了电容量。
4 、 电容量：
电解电容容量表达式如下：




（二） 铝电解电容电气参数定义及特性
1 电压参数


2 、 容量值参数

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