电解电容介质材料
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电解电容生产工艺
电解电容是一种通过电解液中的电化学反应来存储电荷的电器元件。
其主要工艺包括制备阳极、涂层、卷绕和封装。
首先,电解电容的制备首先需要制备阳极材料。
一般常用的阳极材料是铝箔或铝带,它们被切割成适当的尺寸,并经过表面处理,例如清洗和阳极化处理。
清洗可以去除表面的脏物和氧化物,而阳极化处理则可以增加铝箔表面的氧化层厚度,提高电容的质量和性能。
制备完阳极材料后,接下来是涂层工艺。
涂层是将阳极材料浸泡到电解液中,通过电化学反应在阳极表面生成一层氧化膜。
这层氧化膜作为电介质,可以存储电荷。
在涂层过程中需要控制电解液的温度、浓度和电流密度等参数,以确保涂层的均匀性和质量。
涂层完成后,接下来是卷绕工艺。
卷绕是将涂层后的阳极材料与阴极材料进行卷绕,形成电解电容的结构。
阴极材料一般采用碳带,它与阳极材料之间通过一层电解液进行隔离。
卷绕时需要注意电解液的均匀分布和阴阳极之间的电解液层的控制。
最后是封装工艺。
卷绕完成后,电解电容需要进行封装保护以防止外界环境对其产生影响。
封装一般采用金属壳体或塑料外壳,将电解电容包裹起来。
封装的同时还需要进行一些测试,例如电容的容量和电阻等参数的测试,确保电解电容的质量稳定和性能可靠。
综上所述,电解电容的生产工艺包括制备阳极、涂层、卷绕和封装。
这些过程需要严格控制各项参数,以保证电解电容的质量和性能。
随着工艺的发展,电解电容的生产技术也在不断提升,使其在电子领域的应用得到广泛推广。
1固体电容器和电解电容器的定义不同固体电解电容器与普通电容器最大的区别在于使用了不同的介质材料。
液态铝电容器的介质材料是电解液,而固体电容器的介质材料是导电聚合物材料。
电解电容器是电容器的一种。
金属箔是正极,靠近正极的氧化膜(氧化铝或五氧化二钽)是电介质。
阴极由导电材料、电解质和其他材料组成。
由于电解液是阴极的主要成分,所以以电解电容器命名。
2固体电容器的原理不同于电解电容器固体电容器和铝电解电容器用固体导电高分子材料代替电解质作为阴极,取得了创新性的发展。
导电高分子材料的导电率通常比电解质高2-3个数量级。
将其应用于铝电解电容器,可大大减少电渣重叠,改善温度和频率特性。
电解电容器通常由金属箔(铝/钽)作为正极,绝缘氧化层(氧化铝/五氧化二钽)作为电介质组成。
电解电容器按正极分为铝电解电容器和钽电解电容器。
铝电解电容器的阳极由浸没在电解质溶液中的纸/膜或电解聚合物组成。
钽电解电容器的负极通常是二氧化锰。
因其电极起电解质的作用,故得名为电解电容器。
三个。
固体电容器和电解电容器有不同的功能聚合物电介质用于固体电容器。
在高温下,固体颗粒的膨胀和活性低于液体电解质,其沸点高达350℃,因此几乎不可能使浆液破碎。
理论上,固态电容器几乎不可能爆炸。
电解电容器通常在电源电路、中频电路和低频电路中起滤波、去耦、信号耦合、时间常数整定、直流隔离等作用,一般不适用于交流电源电路。
当用作直流电源电路中的滤波电容器时,其正极(正极)应连接到电源电压的正极,负极(负极)应连接到电源电压的负极。
否则会损坏电容器。
聚合物铝电解电容一、介绍聚合物铝电解电容是一种高性能电容器,其主要特点是具有高能量密度、低内阻、长寿命和良好的低温性能。
它被广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等。
二、原理聚合物铝电解电容的原理与传统的铝电解电容相似,都是利用氧化铝膜作为介质来存储能量。
但是,聚合物铝电解电容在制造过程中添加了一层聚合物薄膜,使得其具有更高的能量密度和更低的内阻。
三、制造工艺1. 选择合适的金属箔材料,如纯铝或铝合金。
2. 在金属箔表面通过化学反应形成氧化铝层。
3. 在氧化铝层上再涂覆一层聚合物薄膜。
4. 将多个金属箔叠加在一起,并通过卷绕或折叠等方式组成一个整体结构。
5. 在整体结构两端连接上导体,并进行封装。
四、优点1. 高能量密度:相较于传统的铝电解电容,聚合物铝电解电容的能量密度更高,可以在体积相同的情况下存储更多的能量。
2. 低内阻:聚合物薄膜的加入使得聚合物铝电解电容具有更低的内阻,可以提供更好的放电性能。
3. 长寿命:由于聚合物薄膜的保护作用,聚合物铝电解电容具有更长的寿命。
4. 良好的低温性能:相较于其他类型的电容器,聚合物铝电解电容在低温环境下仍然可以正常工作。
五、应用1. 手机、平板电脑等消费类产品中,用于存储和平衡设备中产生的高频噪声。
2. 通讯设备中,用于滤波和稳压等功能。
3. 汽车行业中,用于车载音响系统、发动机控制系统等。
4. 工业自动化领域中,用于各种控制系统。
六、总结聚合物铝电解电容是一种高性能、高可靠性、长寿命的电容器。
它具有很多优点,在各种领域都有广泛的应用。
随着科技的不断进步,聚合物铝电解电容的性能和应用范围还将不断扩大。
电解电容介质材料
电解电容器是一种非常常见的电子元器件,它主要由两个电极、电解电解液和电介质容器组成。
而其中最关键的部分就是电解电容介质材料。
电解电容介质材料主要用来防止电介质在电场中击穿或电解液侵蚀电极。
下面我们来了解一下电解电容介质材料的具体内容:
1. 金属箔
电解电容器的电极一般使用金属箔制成,这里的金属通常是铝或锡。
箔片比较薄,可以方便地卷成圆筒形,同时还可以制造出非常大的表面积,这样可以大大增加电容量。
2. 电解液
电解液通常是一种稳定性的液体或溶液,它能够产生一定的化学反应。
一般来说,与金属箔进行反应的是电解液的阳离子,这样就能达到提高电容器电容量的效果。
3. 电介质
电介质通常位于电极之间,由于电介质的存在,电容器就能够存储电荷并产生电场。
电介质一般是一种非导体的材料,它需要具有足够高的介电常数和较高的介电强度。
4. 贴片电容
电解电容器的一种,被广泛使用在普通的电子产品中,它由铝箔纸片、涂层铝箔、纯铝电极三个核心元件构成。
其电介质材料则通常为聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜。
总的来说,电解电容器的介质材料是非常关键的,只有选用合适的介质材料,才能够使电容器具有良好的电学性能和稳定性。
在选择电解电容器的时候,不仅要考虑电解液的成分、电极材料、尺寸等因素,还要格外注意介质材料的种类和质量。
电容的分类、标识及识读(一)电容(名词解释):由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。
由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同。
一、电容的分类1.按结构可分为:1)固定电容、2)可变电容、3)半可变电容(微调电容)2.按介质材料可分为:1)气体介质电容:空气电容2)电解电容:液态电解电容(如铝质电解液电容)、固态电解电容3)无机介质电容:瓷介电容、云母电容、璃釉电容4)有机介质电容:聚乙酯电容(Mylar电容)、金属化聚乙酯电容(MKT电容)、聚丙烯电容(PP电容)金属化聚丙烯电容(MKP电容)、聚苯乙烯电容(PS电容)、聚碳酸电容、聚酯电容(涤纶电容)3.按极性分为:1)有极性电容、2)无极性电容。
二、电容的主要参数:标称容量、耐压、绝缘电阻、损耗、允许误差、温度系数、频率特性1.电容量的单位及换算关系:1F=103mF、1mF=103μF、1μF=103 nF、1nF=103pF2.耐压单位V(伏):电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压。
对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。
无极性电容的耐压值有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等有极性电容的耐压值有:(与无极性电容相比要低)4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。
3.绝缘电阻:电容的是指电容器两极之间的电阻,或称漏电阻。
绝缘电阻的大小决定于电容器介质性能的好坏。
使用电容器时应选绝缘电阻大的。
绝缘电阻越小,漏电越严重,这样会影响电路的正常工作。
4.允许误差:电容器的标称容量与其实际容量之差,再除以标称容量所得的百分数,就是电容器的允许误差。
表2-1常用电容其精度等级(与电阻的表示方法相同)表2-2 电容偏差标识符号表2-3 电容标称容量系列表2-4不同类别电容的标称容量系列值5.温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。
电容分类及用途
电容器根据电介质的不同可以分为以下几类:
1. 电解电容器:其电介质是电解质,常见的有铝电解电容器和钽电解电容器。
用于直流电路的滤波、耦合和解耦等应用,具有电容量大、工作电压高的特点。
2. 陶瓷电容器:其电介质是陶瓷材料,常见的有多层陶瓷电容器和单层陶瓷电容器。
用于高频电路的耦合、解耦、滤波等应用,具有尺寸小、频率响应好的特点。
3. 有机电容器:其电介质是有机材料,常见的有聚丙烯薄膜电容器、聚酯薄膜电容器和聚酰亚胺薄膜电容器。
用于电子仪器、电源供应、通讯设备等领域,具有稳定性好、介质损耗小的特点。
4. 金属膜电容器:其电介质是金属膜,常见的有铝箔电容器和锌箔电容器。
用于电子仪器、测试测量、工业自动化等领域,具有体积小、质量轻、稳定性好的特点。
5. 电解质电容器:其电介质是电解质溶液,常见的有固体电解电容器和固态电解电容器。
用于直流电路的滤波、放大器的耦合等应用,具有频率响应好、漏电流小的特点。
6. 变容电容器:其电容值可以通过调节电压来改变,常见的有电压可变电容器和容性随温度变化的电容器。
用于调节电路的频率、容量和电压等参数。
这些不同类型的电容器在电子元器件中都有着广泛的应用,用于电路设计中的滤波、耦合、解耦、稳压、波形整形、信号调节、存储、调谐等各种功能。
电解电容pet-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:电解电容(Electrolytic Capacitor)是一种常见的电子元器件,是由电解质溶液构成的电容器。
它具有极高的电容量和电压稳定性,广泛应用于各种电子设备中,如电源系统、通信设备、电子产品等。
本文将深入探讨电解电容的基本原理、特点与优势,以及在电子领域的应用情况,旨在加深对电解电容的认识并展望其未来的发展方向。
1.2 文章结构本文主要分为三部分,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,将介绍电解电容的概述,包括其基本概念和定义,以及文章结构和目的。
通过引言部分,读者可以对电解电容有一个初步的了解。
在正文部分,将深入探讨电解电容的基本原理、特点与优势,以及在电子领域的应用。
通过对电解电容的详细介绍,读者可以更深入地了解它的工作原理和应用范围。
在结论部分,将总结电解电容的重要性,并展望其未来的发展方向。
通过对电解电容的总结和展望,读者可以对其未来的发展方向有一个清晰的认识。
1.3 目的电解电容(Electrolytic Capacitor,简称为电解电容或电解电容器)作为一种重要的电子元件,在电子领域有着广泛的应用。
本文的目的旨在深入探讨电解电容的基本原理、特点与优势,以及在电子领域的具体应用情况,从而帮助读者更深入地了解和理解电解电容的作用和意义。
通过本文的阐述,读者可以更好地掌握电解电容在电子电路中的重要性,为其在实际应用中的选型和设计提供参考依据。
同时,本文也将展望电解电容未来的发展方向,为读者对电解电容技术的发展趋势有所了解。
希望本文能够为读者提供一些有益的信息,使他们对电解电容有一个更全面和深入的认识。
2.正文2.1 电解电容的基本原理电解电容是一种特殊的电容器,其基本原理是利用电解质在两极板之间形成极化电荷层,从而存储电荷。
电解电容由两个电极板和介质电解质组成。
其中一个电极是阳极,另一个是阴极,它们之间浸泡着电解质。
当外加电压施加在电解电容上时,阳极会吸引阴极上的电子,阴极上的正离子则被推到阳极。
一、钽电容简介和基本结构固体钽电容是将钽粉压制成型,在高温炉中烧结成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能,形成多孔性非晶型Ta2O5介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温分解形成MnO2,通过石墨层作为引出连接用。
钽电容性能优越,能够实现较大容量的同时可以使体积相对较小,易于加工成小型和片状元件,适宜目前电子器件装配自动化,小型化发展,得到了广泛的应用,钽电容的主要特点有寿命长,耐高温,准确度高,但耐电压和电流能力相对较弱,一般应用于电路大容量滤波部分。
2。
1。
基本结构下图为MnO2为负极的钽电容下图为聚合物(Polymer)为负极的钽电容二、生产工艺按照电解液的形态,钽电解电容有液体和固体钽电解电容之分,液体钽电解用量已经很少,本文仅介绍固体钽电解的生产工艺.固体钽电解电容其介质材料是五氧化二钽;阳极是烧结形成的金属钽块,由钽丝引出,传统的负极是固态MnO,目前最新的是采用聚合物作为负极材料,性2。
能优于MnO2钽电解电容有引线式和贴片两种安装方式,其制造工艺大致相同,现在以片钽生产工艺为例介绍如下。
一、生产工艺流程图成型烧结试容检验组架赋能涂四氟被膜石墨银浆上片点胶固化点焊模压固化切筋喷砂电镀打标志切边漏电预测老化测试检验编带入库二、主要生产工序说明(一)成型工序:该工序目的是将钽粉与钽丝模压在一起并具有一定的形状,在成型过程中要给钽粉中加入一定比例的粘接剂。
1、什么要加粘接剂?为了改善钽粉的流动性和成型性,避免粉重误差太大,另外避免钽粉堵塞模腔。
低比容粉流动性好可适当多加点粘接剂,高比容粉流动性差可适当少加点粘接剂。
2、加了太多或太少有什么影响?如果太多:脱樟时,樟脑大量挥发,易导致钽坯开裂、断裂,瘦小的钽坯易导致弯曲。
如果太少:起不到改善钽粉流动性的作用。
拌好后的钽粉如果使用时间较长,因为樟脑是易挥发物品,可适量再加入一点粘和剂。
樟脑的加入会导致钽粉中杂质含量增加,影响漏电。
每天使用完毕,需将钽粉装入聚四氟乙烯瓶或真空袋内密封保存,以防樟脑挥发、钽粉中混入杂质、钽粉中吸附空气中的气体。
电解电容参数电解电容是一种常见的电子元件,具有很多特殊的性能和参数。
在下面的文章中,我将详细介绍电解电容的参数及其相关信息。
电解电容是一种以电解质为电介质的电容器,通常由两个金属电极和介质之间的电解液构成。
根据电解质的不同,电解电容可以分为铝电解电容和钽电解电容两种类型。
铝电解电容被广泛应用于各种电子设备中,而钽电解电容则应用于高性能电子设备中,如手机、相机等。
首先,我们来谈谈电解电容的容值。
容值是电容器的一个基本参数,它表示电容器可以存储多少电荷。
电解电容的容值通常用单位法拉(F)或微法拉(μF)来表示。
电解电容的容值范围很广,从几微法拉到几千微法拉不等。
不同的容值适用于不同的应用场景,选择适当的容值非常重要。
其次,我们来介绍电解电容的工作电压。
工作电压是电容器能够承受的最大电压。
对于铝电解电容来说,工作电压一般在10伏特至100伏特之间,而钽电解电容的工作电压可达到几百伏特。
在选择电解电容时,要确保其工作电压大于或等于系统中的最高电压,以防止电容器损坏。
除了容值和工作电压外,电解电容还有一个重要的参数是漏电流。
漏电流是电容器在施加工作电压后产生的电流。
通常情况下,漏电流应该尽可能小,以避免对电路产生干扰。
铝电解电容的漏电流较大,一般在几微安到几毫安之间,而钽电解电容的漏电流则非常小,通常在几纳安(nA)以下。
此外,电解电容还有一些其他的参数,如等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)等。
等效串联电阻是电容器内部的电阻,会导致电容器在高频电路中产生能量损耗。
铝电解电容一般具有较高的ESR 值,而钽电解电容的ESR则较低,更适用于高频电路。
等效串联电感则是电容器内部电感产生的参数,会对电容器的频率特性产生影响。
总的来说,电解电容的参数包括容值、工作电压、漏电流、等效串联电阻和等效串联电感等。
在选择和应用电解电容时,我们要根据具体的场景和需求来确定合适的参数。
同时,要注意电解电容的极性,以免出现反极性或过压,导致电容器损坏甚至爆炸。
***因为其内部材料和构造的关系,有极性电容(如铝电解)容量可以做的很大,但其高频特性不好,故适合用于电源滤波等场合,但也有高频特性好的有极性电容——钽电解,它价格比较高;无极性电容体积小,价格低,高频特性好,但它不适合做大容量。
像瓷片电容、独石电容、聚乙烯(CBB)电容等都是,瓷片电容一般用在高频滤波、震荡电路中比较多。
******************************************************************************* *************************************1、原理上相同。
(1)都是存储电荷和释放电荷;(2)极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。
(3)区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。
反过来讲,人们根据生产实践需要,实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。
随着科学技术的发展和新材料的发掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。
2、介质不同。
介质是什么东西?说穿了就是电容器两极板之间的物质。
有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的电容有极性电容容量大。
另外,不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。
再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。
无极性电容介质材料也很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。
由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。
3、性能不同。
性能就是使用的要求,需求最大化就是使用的要求。
如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。
机壳内恐怕也就只能装个电源了。
所以作为滤波只能使用有极性电容,有极性电容是不可逆的。
就是说正极必须接高电位端,负极必须接低电位端。
一般电解电容在1微法拉以上,做偶合、退偶合、电源滤波等。
无极性电容大多在1微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流、等。
铝电解电容器(ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITOR)之定议:以高纯度之铝金属为阳极, 于其表面使用阳极氧化所形成的氧化薄膜(oxide film) 作为电介质(dielectric medium), 使液体之电解质密接于氧化薄膜, 另与阴极铝箔所构成之有极性电容器. 但也可将两个阳极组合起来, 而构成无极性电解电容器或交流用之电解电容器.铝电解电容器之优点与用途因铝电解电容器具备了体积小, 容量大且价格低廉等优点,故被广泛的使用于电子机器的旁路(by-pass), 耦合回路(coupling), 喇叭系统的纲路(net-work), 闪光灯, 马达起动, 连续交流等回路. 尤其近来主要材料的质量提升, 制造技朮的进步及完美的质量管理. 铝电解电容器更广泛的使用于民生电器用品及各种产业用电器. 以目前铝电解电容器使用最多的产品分别为主机板, 监视器, 电源供应器, CD, VCD, DVD音响, 电视机, 无线通讯, 录像机, 电话机, 数据机等产业.铝电解电容器之前途及发展趋势由于铝箔电蚀与化成技朮的突飞猛进, 加以铝电解电容器具有体积小, 容量大及价格低的优点, 近十年来铝电解电容器的需求量成长快速惊人, 往后的成长也必定不差.铝电解电容器的未来发展将走向小型化大容量, 长使用寿命及高苹低阻抗耐高纹波(ripple current)化.铝电解电容器的基本构造铝电解电容器的基本构造如下图:铝电解电容器所构成的组件如下:电容器素子(capacitor element)将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔) 中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之隔离纸, 且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住之制品. 最初先在滚动条上卷绕数层隔离纸, 然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是隔离纸,再而是负箔, 隔离纸,正箔.素子的构成组件1.阳极铝箔(Anode Foil)又称正箔, 铝纯度在99.9%以上, 厚度大约为40~105um, 皆需于电蚀后以化成处理使表面生成一层氧化膜.2.阴极铝箔(Cathode Foil)又称负箔, 铝纯度在99.4%以上, 厚度大约为15~60um 除特殊用途外一般都不施行化成处理, 但却施行安定化处理, 以表面也有一层薄膜存在.3.电解纸或称隔离纸(Separator Paper)介于电解电容器阳极与阴极之间, 保持电解液充分之量, 防止两极发生短路等为其目的所用之纸张.就电解电容器构成原理而言, 只要有阳极,阴极及其中间之电解液即可. 但是在实际生产制造场合务需使阳极与阴极尽量靠近配置才行, 其主要理由仍为两电极间的距离如果太远, 则其间的电阻将使电容器成品之损失显著增大, 同时两极间如果仅注满电解液, 则外壳就必须为完全水密性, 而完全的水密性是极端困难的构造. 所以就有开发了在两极夹入含浸过电解液之多孔质电解纸的电容器2此种方法, 不仅能使两极在不发生短路情况下尽量接近, 而且电解纸可以充分吸收稍有粘度的电解液, 电容器外壳的水密性就不必过分严苛电解纸之制造用材料主要为植物纤维, 植物纤维中以牛皮纸(Kraft )和马尼拉麻(Manika Hemp)之使用量最大. 牛皮纸非常强韧而便宜, 然因其纤维比较扁平, 以致电解液含浸后之电流通路较长, 电阻大仍为其缺点. 马尼拉麻之纤维形状比牛皮纸稍接近园形, 以致电流通路较短, 电阻较小, 但价格较高, 另外牛皮纸与马尼拉麻之混抄之电解纸也广泛被采用. 一般电解电容器均依其规格规定中之电容量, 电压与电阻之要求来选用上述电解纸.4.导线端子或称导针(Lead Wire)橡胶封口构造之电解电容器均使用导线端子为做外部端子-----将铝线与CP 线以高周波焊接后再将铝线的一端压扁后完成.(1)CP线结构系钢心, 铜皮镀锡后完成.(2)铝线系采用高纯度的铝线制作, 纯度越高的铝线所制成的导线端子, 由于其延展性佳, 与铝箔嵌钉后其开出来的花瓣完整, 阻抗效果佳.铝线的纯度分类如下:G1:纯度90%以上G2:纯度99%以上G3:纯度99.9%以上G4:纯度99.99%以上一般导线端子所使用的铝线应是G3级●电解液(Electrolyte)电解电容器系由阳极, 阴极及介于两者中间的电解液所构成. 电解液从基本动作原理而言, 系指由溶剂与溶于该溶剂之后能供给离子之电解质所构成.基本上电解液由如下数项特性之成分所组成.1.化成性优良之弱酸;2.能够与酸中和至适当PH值(一般PH值于6-7之间微酸性), 且能降低电阻系数之碱;3.能够溶解酸与碱获致适当粘度, 以提高其安定度,并改善其温度效果之溶剂;4.能够与上述溶剂互溶, 使电解质产生大量离子之少量水分;5.某种特性改善用添加物.以上第3. 4两项称为溶剂, 目前最广泛被使用的溶剂是乙二醇(Ethylene Glycol 简称EG).使用乙二醇为溶剂之电解液称为乙二醇(或EG)系列电解液. 以上其余1.2.5项称为溶质.一般电解液的规范中均有述明酸碱值(PH Value), 火花电压(SparkTehsion),导电度(Conductivity)之电化等特性及适用工作电压范围与适用使用温度等数据供选择使用.●封口橡胶(Rubber Bung)使用封口橡胶之目的:1.保持端子相互间及端子与外壳间之绝缘;2.可藉机械方式将端子确实压紧;3.电容器素子与外界隔离及防止电解液漏出与蒸发.为了能够达到上述要求以配合电容器之极限使用温度起见, 封口橡胶必须具备之性质如下:(1)不受电解液腐蚀, 且不会与电解液作用或析出氯化物等杂质.(2)长时间使用于电容器之极限使用最高温度与最低温度状态下都不变质;(3)电气绝缘性及气密性良好;(4)具有适当弹性与硬度. 封口后在相当压力下电解液不会漏出, 蒸汽也不会逸出, 且与外壳能够密切结合不会发生松动.同时, 除了需能完全满足上述要求之外, 尚需价格适当而低廉才行.●铝壳(Aluminum Sase)普通电解电容用外壳皆以AL99%纯度之铝板冲压而成, 主要特点是价格柢,加工性良好, 不受电解液腐蚀, 不污染电解液, 能承受颇高的内压力且厚度重量皆小以及热传导性良好, 便于散热. 为安全起见, 电容器直径在8Ø(含8Ø) 以上者, 其铝壳一律加设铝壳防爆孔.●外壳套管(Sleeve)基于规格识别及外壳绝缘的理由, 一般用途之电容器几乎都包有胶膜套管, 普通电容器用氯乙稀胶膜套管(Polyving chloride Tube , PVC Tube)都能随温度之升降而收缩.PVC材料之套管耐热性较差, 很容易劣化, 所以不可视为完全绝缘体, 因而如果厂商有特别强调绝缘特性时, 应与厂商协调使用更可靠的材料.铝质电解电容器之生产制造流程:铝质电解电容器系利用铝箔, 经与导针钉接后再与电解纸卷绕成为素子,再经过电解液的含浸后与封口橡胶, 铝壳组立并外加胶管后完成电容器的本体, 再经老化充电选别后完成成品.制造流程图如下:51. 电极铝箔及电解纸之裁切电极铝箔及电解纸通常首先依设计决定之尺寸整卷裁切成需要宽度并重新卷绕在一起以备钉卷后工程之用. 电极铝箔整箱的宽度是500mm, 但由于两边箔边无法使用, 故各切除10mm, 故实际可用宽度是480mm再依照所需宽度安排裁切刀后进行裁切.使用设备: 分切机(Slitter)2. 电极铝箔与导线端子之钉接裁切完成之电极铝箔通常都先以设计决定之电极长度分别在正负极铝箔钉接机上依次加以钉接导线端子后重新卷绕在一起, 再将钉接的导线端子之卷筒铝箔放入卷绕机中制造素子.电极铝箔与导线端子的钉接在电容器的制造上是一项非常重要的工序, 其钉接连接部分简单构成原理如下:[铝片与铝片之电气上确实连接务需在两金属片之接触而相互之间形成金相结合]电极铝箔与导线端子之铝扁部(一般称为导线端子之A部) 之连接一般皆施以嵌钉法. 系将拟连接之两金属片重搭之后, 以浮花钢冲穿孔, 再将生成之孔边毛头弯曲挤压成花瓣的方式形成确实的连接部. 此种方式只冲的形状适当就可形成小型的冷焊部达到上述金相结合的目的.此种连接部分部形成的优良与否可以量测电极铝箔与导线端子的接触电阻的大小来判定.一般电极铝箔与导线端子的嵌钉处有2~5处, 通常视铝箔的宽度来决定.使用设备: 正负极铝箔钉接机(Stitching Machine)3. 素子之卷绕将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔)中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之电解纸且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住. 最初先在滚动条上卷绕数层电解纸然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是电解纸, 再而是负箔,电解纸, 正箔.素子的卷绕首先需注意正箔与负箔必需正确对准, 整齐卷绕. 如果正负极铝箔卷绕不齐则两极铝箔的合成容量会降低, 损失会增大. 再者电解纸必需完全将正, 负极铝箔隔离以避免短路.使用设备: 素子卷绕机(Winding Machine)4.素子含浸为了避免造成电解纸中之水分增加而导致不良结果, 在素子含浸前需将素子以高温烘干.含浸是将烘干后的素子浸渍于电解液中, 利用真空及加空气压力使电解液有完全浸湿渗透到素6子内部, 让电解纸吸收使电解液能均匀附着于铝箔表面, 因而含浸须达到下列两项条件:(1)电解液将铝箔之细小孔穴及电解纸完全浸入并浸湿. 如果含浸不完全,则制成之电容器会因此而使容量降低, 损失增大,且会因为含浸不良以致使用中容易造成特性变化.(2)素子含有电解液量不可过多, 因电解液量愈多, 漏液之可能性愈大,故一般素子含浸后须经脱水过程, 以防素子含有之电解液量过多的现象.目前最常使用的含浸方法有下列两种:(1)真空含浸法: 系将素子放入含浸的容器内然后抽真空再注入电解液将素子盖满, 然后恢后容器内之大气压力, 则因大气压力的关系, 可使电解液由上下迅速浸入素子内., 以达到含浸的效果. 然因电解液之蒸汽压过高, 使蒸汽进入素子内, 导致中央部份无法含浸到电解液的情形, 此为真空含浸的缺点. 故针对大型电容器和中高压电容器均以下列之真空加压含浸予以克服.(2)真空加压含浸法: 系于大气压强制含浸后. (即真空含浸的过程)将容器密闭再以空气压缩提高容器内的压力, 当容器内之压力达到数大气压后, 素子将会继续显示出强制含浸的效果, 而使得中央因蒸汽之进入而未含浸部分缩小或消除, 以达到完全含浸的目的,因而真空加压含浸法较适合大型电容器及中高压电容器的含浸作业方式.使用设备:素子干燥机真空含浸机真空加压含浸机5.组立,封口组立是将已含浸完成的素子, 从导线端子引线部套入封口橡胶再放入铝壳的作业过程. 如下图:素子经含浸后到组立完成之间时距愈短愈好, 因为已含浸的素子, 如暴露在空气中时间太长时, 会吸收空气中的水分, 因而对电容器在使用上的特性会有不良的影响. 且在组立的作业7过程中, 应注意防止素子受外界的污染, 如灰尘, 手汗等, 尤其手汗带有氯元素, 对铝箔有腐蚀作用, 有加速电容器漏电流增加的倾向, 故在作业过程中应戴胶套以防止之.所谓封口系将已组立完成品铝壳开口部加以密封. 封口的目的是要将铝壳内部与外部完全隔绝.如果封口的紧密性不好时, 则铝壳内部的已含浸素子, 会受外界性况的影响, 尤其作高温负荷特性试验时, 因外界温度高, 因而内部已含浸素子之电解液很容易挥发掉, 则造成电容器的电容量减少, 损失变大等不良影响.另外在封口作业过程中, 如因作业疏忽或错误而造成封口紧密性不良时, 已封口完成之内部已含浸素子之电解液会往外流, 而造成漏液现象, 亦是影响电容器质量的严重缺点.使用设备:自动组立机6.清洗组立封口后的电容器应经清洗过程, 其目的是将电容器本体在组立作业时所沾染的油渍及端子引线因在含浸和组立作业时所沾染的电解液清洗干净, 尤其是端子引线镀锡部份易受电解液之侵蚀而脱落, 因而造成焊锡性不良的现象.清洗后的电容器经高温脱水干燥后完成.使用设备: 清洗机高温脱水干燥机7.套胶管套装是将已封口完成的电容器套入胶管再予加热使胶管收缩之作业过程.套装时对于印刷胶管之取用, 应依生产卡上之标明指示取用, 严防错误, 因电容器的商标(Brand), 系列(Series), 规格, 极性等全部印刷在胶管上, 故作业时严防逆指示(即极性相反)的错误与收缩不良, 偏差等现象发生.使用设备;自动套胶管机8.老化选别电容器制造时, 需先将铝箔裁切成适当的尺寸, 阳箔经裁切后, 其氧化膜因而破损, 造成极大之泄漏电流, 此时之电解液亦可当作化成液, 经加高温电压液, 可将破损的氧化膜弥补起来, 此作用即吾人所称之老化(Aging) 又称二次化成.其所加之电压称老化电压(Aging Voltage)(1)泄漏电流检测泄漏电流检测是为测出所老化完成之电容器经施加直流额定电压时,所通过的直流电8流值. 其值是愈小愈好. 在检查前应先依照额定电压作预备充电三分钟再进行测试.泄漏电流的规格值因电容器之系列, 电容量与额定电压的不同, 其允许的最高泄漏电流亦不同,一般以下列公式规定之:I< = 0.01CV or 3UA 取大值I: 泄漏电流(单位:UA)C: 额定电容量(单位:UF)V: 额定工作电压(单位:VOIT)(2)电容量与散逸因素检查电容量检查的目的是在测定其值是否在容量差范围内. 如超出范围即为不合格品, 散逸因素检查则是在测定其值是否在规格值以下,如超出此规格值即为不合格品.使用设备:自动老化选别机9.后加工依据客户的需要将制作完成这合格品进行切脚, 成型或编带.使用设备:自动切脚机自动编带机影响铝质电解电容器寿命的探讨一. 铝质电解电容器之寿命绝大部份取决于环境和电气因素, 所谓环境因素包括温度,湿度, 大气压力和掁动电气. 因素包括操作电压, 纹波电流和充放电.温度因素(环境温度和因纹波电流所产生的内温) 系影响铝质电解电容器寿命的最主要因素.二. 基于以上的解释,铝质电解电容器., 一般只依据下列公式由环境温度,施加电压与纹波电流来计算其使用寿命.Lx = Lo K Temp K voltage K Ripple在此Lx:电容器的预估使用寿命Lo: 电容器的基本寿命9K Temp:周围温度加速条件K voltage:电压加速条件K Ripple:纹波电流加速条件K TemP (周围温度对寿命的影响)铝质电解电容器实质上是一种电气化学组件, 温度的上升使电容器内部的化学反应产生气体, 持续地促使电容量渐渐降低和DF, ESR渐渐升高.下面的公式已经被广泛的使用来解释温度加速系数与电容器劣化的关系.Lx = Lo K Temp=Lo B(To-Tx) /10K Temp = B (To-Tx) /10在此Lx: 电容器的预估使用寿命(小时)Lo: 电容器的基本寿命(小时)To: 在型录上所示电容器的最高额定工作温度Tx: 电容器周围的实际环境温度B: 温度加速系数(约等于2)此公式和说明温度与化学反应率的阿瑞尼阿斯公式很类似, 所以此公式就被广泛使用在说明与计算铝电解电容器之温度与使用寿命的关系. 我们被称为铝电解电容器的阿瑞尼阿斯法则.从环境温度(Tx)在40℃至电容器的最高额定使用温度之温度加速系数大约是2. 它表示环境温度每上升10℃, 则电容器的寿命就以近似减半的法则缩短. 而环境温度(Tx)由20℃至40℃对电容器的使用寿命影响很小, 故如果环境温度低于40℃时, 一般仍以40℃当作Tx来计算电容器的使用寿命.K voltage (施加电压对寿命的影响)由于铝电解电容器均在额定工作电压内使用,故如果符合此种情况时10K voltage=1被视为合理的认定.K Ripple (纹波电流对寿命的影响)由于铝电解电容器的散逸因素(DF)比其它类型电容器来得高, 因此纹波电流会造成铝电解电容高的内部温度, 所以在使用铝电解电容器时有必要去确认型录上所示最高容许纹波电流(Maximum Permissible Ripple Current)以确保其使用寿命.K Ripple = 2 (⊿To-⊿T)/5在此⊿To: 由于施加最高容许纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升, 以日本NIPPON CHEMI-CON之低阻抗产品之标准⊿To=5.⊿T: 由于施加实际工作纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升.由于要实际测得电容器内部的温度较为困难, 故可于由下列两种方式计算大约的⊿T.(1)⊿T=Kc (Ts-Tx)在此Kc:下列之系数;Ts: 电容器铝壳的表面温度;Tx: 环境温度(2)⊿T=⊿To (Ix / Io)2在此⊿To= 5 (对最高使用温度105℃之产品)Ix = 实际施加之纹波电流Io = 额定最高容许纹波电流.11铝电解电器简介一.前言.1.铝电解电容器之定议.2.铝电解电容器之优点与用途.3.铝电解电容器之前途及发展趋势.二.铝电解电容器之基本构造.三.铝电解电容器之生产制造流程.四.影响铝电解电容器寿命的探讨。
贴片电解电容组成
贴片电解电容是一种电容器,由以下几个部分组成:
1. 电解液:贴片电解电容的关键部分是电解液。
电解液由溶解了特定的物质(电解质)的液体组成,通常是有机溶剂。
电解液的选择决定了电容器的性能。
2. 电极:贴片电解电容的电极分为正极和负极,通常由铝箔制成。
正极由铝箔涂覆一层锌或锰氧化物形成,而负极则是涂覆一层电解质。
3. 电介质:电介质是电容器中两个电极之间的绝缘材料。
贴片电解电容的电介质通常是氧化铝薄膜,它能够提供绝缘效果并增加电容器的电容值。
4. 芯片:贴片电解电容的电极和电介质被封装在一个小型芯片中。
这个芯片通常是矩形形状的,印有电容值和电容器的相关信息。
贴片电解电容的组成是通过将电极和电解液组装在一起来实现的。
这些组件被夹在一起,然后封装在一个芯片中,最后焊接到电路板上。
贴片电解电容通常具有小体积、高可靠性和长寿命等优点,因此广泛应用于电子产品中。
电解电容器生产工艺及关键技术研发一、电解电容器的生产工艺:1.材料选择:电解电容器的关键材料包括电极材料、电介质和电解液。
电极材料通常选用铝箔或是铝箔上涂有氧化铝薄膜的铝箔。
电介质主要包括氧化铝和陶瓷电解质。
电解液则根据使用环境的要求选择有机电解液或固体电解质。
2.材料处理:电解电容器的材料处理主要包括铝箔的去氧化、氧化、电极的制备和电介质的涂敷等环节。
其中,铝箔的去氧化过程是关键,其目的是去除铝箔表面的氧化膜,以提高电容器的电化学性能。
3.卷绕:材料处理完成后,将铝箔和电介质按照一定尺寸和结构进行卷绕。
卷绕过程中需要控制好材料的紧密度和层间电位。
4.封装:卷绕完成后,将电解电容器封装在金属壳体中,通常采用焊接或是焊锡封装的方式。
5.测量和测试:在生产过程中需要对电解电容器进行测量和测试,包括电容值、电压稳定性、耐久性和ESR等性能的测试。
二、电解电容器的关键技术研发:1.高容量和微型化:随着现代电子设备对电容器容量的不断增加和体积的不断缩小的需求,研发高容量和微型化的电解电容器成为当今的研究热点。
通过优化材料和工艺,提高电介质的比表面积和提高电极的电导率,可以实现电容器容量的提高和体积的缩小。
2.高温工作性能:电解电容器在高温环境中工作时容易发生膨胀、泄漏和失效等问题。
因此,研发高温工作性能的电解电容器是一个重要的方向。
通过优化电解液的组成和电介质的结构,可以提高电容器的工作温度和耐温性能。
3.长寿命:电解电容器的寿命主要受限于电解液的稳定性和电解质的电导率。
因此,研发稳定的电解液和具有高电导率的电介质,可以延长电容器的寿命。
4. 低ESR:ESR(Equivalent Series Resistance)是电容器内部的等效串联电阻,会导致电容器的能耗和功率损耗。
因此,研发低ESR的电解电容器是关键技术之一、通过选用低电阻的电介质和优化电极的结构,可以降低电容器的ESR。
综上所述,电解电容器的生产工艺及关键技术研发对于提高产品的性能和降低成本具有重要意义。
电容的类别
电容是一种储存电能的器件,根据其结构和材料的不同,可以分为多种不同的类别。
常见的电容类别包括:
1. 电解电容:电解电容的电介质是电解质,其结构为两个电极之间浸泡在电解液中的金属箔。
电解电容的优点是容量大、电压高、价格便宜,但是其稳定性较差,容易老化。
2. 陶瓷电容:陶瓷电容的电介质是氧化铝等陶瓷材料,结构简单。
陶瓷电容具有体积小、稳定性好、频率响应好等优点,但是容量较小,不适用于高容量的应用。
3. 金属化聚酰亚胺薄膜电容:金属化聚酰亚胺薄膜电容的电介质是聚酰亚胺薄膜。
这种电容容量大、频率响应好、寿命长,适用于高性能的应用,但是价格相对较高。
4. 有机电解质电容:有机电解质电容的电介质是有机电解质,具有极高的电导率和低内阻,在高频率下表现良好,适用于高频电路。
5. 金属氧化物电容:金属氧化物电容的电介质是金属氧化物,具有高容量、高电压、稳定性好等特点,适用于高性能的应用。
6. 聚合物电解质电容:聚合物电解质电容的电介质是聚合物电解质,具有高容量、低内阻、频率响应好等优点,适用于高频电路。
以上是常见的电容类别,不同的电容适用于不同的应用场合。
在选择电容时需要根据具体的应用需求来选择合适的电容。
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电解电容介质材料
简介
电解电容器是一种常见的电子元件,用于存储和释放电荷。
它由两个电极(正极和负极)之间的电介质隔离层构成。
电解电容介质材料是该隔离层的核心组成部分,直接影响电容器的性能和特性。
本文将详细介绍电解电容介质材料的种类、特性以及在电容器中的应用。
电解电容介质材料的种类
常见的电解电容介质材料主要有以下几种:
1.铝电解电容器介质材料:铝电解电容器是最常见的一种电容器类型。
其电解
电容介质材料通常是氧化铝(Al2O3)薄膜。
由于氧化铝具有良好的绝缘性
能和高介电常数,使得铝电解电容器具有高电容密度和低ESR(等效串联电
阻)等优点。
2.钽电解电容器介质材料:钽电解电容器是一种高性能电容器,适用于特殊要
求的电子设备。
其电介质材料是钽 pentoxide(Ta2O5)薄膜。
钽
pentoxide 具有较高的电容密度、低漏电流和耐高温等特点,使得钽电解电
容器在高频和高温环境下具有出色的稳定性能。
3.有机电解电容器介质材料:有机电解电容器(polymer electrolytic
capacitor)是近年来发展起来的一种电容器类型。
其电解电容介质材料是
一种高分子电解质。
与传统的电容器相比,有机电解电容器具有更高的电容
密度、更低的ESR以及更长的使用寿命。
电解电容介质材料的特性
电解电容介质材料的性能特性对电容器的工作性能有重要影响。
1.介电常数:介电常数是电介质材料的重要性能指标之一。
较高的介电常数意
味着更高的电容密度,使得电容器能够存储更多的电荷。
不同的介电常数适
用于不同的应用场景。
2.漏电流:漏电流是介电材料中的电流泄漏现象。
较低的漏电流是电容器的理
想特性之一,可以保证电容器长时间稳定工作。
3.耐电压特性:电解电容介质材料的耐电压能力直接决定了电容器的额定电压。
高耐电压能力可以保证电容器在高电压下工作稳定。
4.温度特性:电解电容介质材料应具有良好的温度特性,即不受温度变化影响
较小。
这样能够确保电容器在高温或低温环境下的可靠性能。
电解电容介质材料在电容器中的应用
电解电容介质材料的不同特性使得它们在不同的应用场景中得到广泛应用。
1.铝电解电容器广泛应用于消费电子产品中,如手机、电视机、音响等。
其高
电容密度和低ESR使得它们在电子设备中可以提供更大的电容量和更低的电
阻,从而提高设备的性能。
2.钽电解电容器常用于高性能电子设备,如航空航天电子设备、医疗仪器等。
其稳定性能和耐高温特性使得它们能够在恶劣的环境条件下工作。
3.有机电解电容器由于其高电容密度和低ESR,逐渐应用于高速通信设备、电
动汽车、太阳能电池等领域。
其较长的使用寿命和稳定性能使得它们成为未
来电子产品的发展方向。
总结
电解电容介质材料是电解电容器的核心组成部分,直接影响电容器的性能和特性。
不同的介质材料具有不同的特性,适用于不同的应用场景。
了解电解电容介质材料的种类、特性以及在电容器中的应用,有助于选择合适的电容器以满足特定的需求。
注:本文所述的电解电容介质材料和其应用是一般性的描述,在实际应用中,可能存在不同的变种和细节差异。
因此,在具体的设计和应用中,还需考虑其他因素和要求。