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铝电解电容器阳极化成箔正确选用的

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（１） （２） （３）
２ 阳极化成箔选用
２．１ 产地的选择 目前，国内大量使用的阳极化成箔，其来源主要
的两类：一类是国外生产的产品，如日本的 ＪＣＣ 铝 箔、ＫＤＫ 铝箔、松下铝箔等地产品；另一类是国内生 产的，如南通、扬州、常州等地产品。这两类产品规格 齐全，品种较多，但品质有差异，国外的产品品质优 等，但价格较贵，在产品品质得到保证的前提下，在 日常大批量生产中，大量选用国内的产品，国内的产 品价格比较适中，这样大大的降低了生产成本。但如 果客户对产品品质有特殊的要求或此规格产品较难 生产时，尽量选用国外产品。总之，在工作中根据具 体情况来选择使用国内还是国外的产品。 ２．２ 性能优劣的选择
（４）容量及容量散差 化成箔的容量一般是指比容 C。化成箔比容的大 小是决定铝电解电容器体积的主要因素。一般来讲， 在每卷箔的头尾各抽三个点，共抽取六个点计算。度下烘干，在测试液中按（ｂ）之方法测 划 １４ ％。
到达 ０．９ Vf 值所需时间，Tr６０ 越小越好。 根据静电容量公式：
ｔｇ δ ＝
ur uc
＝
Ir I１
＝ ωcr
ωC
（５）
注：一般将低于 １７０电压化成的称为低压箔；１７０
从以上分析中我们可以看到形成完好的介电氧
以上电压化成的称为中高压箔。
化膜对提高电容器品质至为关键。
（２）漏电流 LC（μＡ／５ ｃｍ２） 在规定测试液，规定温度为 ０．９ Vf 以下，在到达 ０．９ Vf 值 ３ ｍｉｎ 后，仪表显示漏电流大小。LC 越小越好。 （３）水煮后升压时间 Tr６０（ｓ） 将已测容量的样品放在沸水（纯水）里煮 ６０ ｍｉｎ，
效表面积 S，减少膜的厚度 d。单位有效表面积大小
主要由扩面腐蚀过程来决定，但膜品质好坏对其也
有较大的影响。εr 提高和 d 的减小是通过提高膜的
介电性能来实现。
对一个铝电解电容器来说，在不考虑电容器纸，
引线接头及电解液的影响时，其等效电路可用并联、
的。目前，国内外厂家对此项指标都控制的较好，一 般化成箔表面氯离子残留量都低于 １ ｍｇ／ｍ２， 有的低 于 ０．５ ｍｇ／ｍ２。
tr（低压化成箔（） ｓ） １２０
１／２（Uf ）v＋１００ １／２（Uf ）v＋１００
１２０
tr（高压化成箔（） ｓ） ３００
１／５（Uf ）v＋１５０ １８０ １８０
电容跟扩面电容串联，使电容器整个电容值大幅下
降、电容器时间常数 τ 也会增大。若膜为理想状态则
r 就显得极小，电容器显示完全容性。
收稿日期：２０１２－０８－０４ 作者简介：喜 琍（１９７５—），女，江苏南通人，实验师，学士学位，研究方向为电气自动化。
11
Equipment Manufacturing Technology No.11，2012
表 １ 化成箔升压时间对比
生产厂商 日本 Ａ 公司 日本 Ｂ 公司 国内 Ａ 公司 国内 Ｂ 公司
（５）箔片表面氯离子残留量 氯离子对铝电解电容器性能的影响是不言而喻
C＝
ε０ εr S d
（４）
式中，
C 为电容量（μｆ·ｃｍ－２）；
ε０ 为真空介电常数；
εr 为相对介电常数；
S 为氧化膜有效表面积；
d 为阳极氧化膜的厚度。
在某个电容器额定耐压 Vf 下，要想获得较大的
静电容量 C，就要提高介质膜的介电常数 εr 和膜有
《装备制造技术》２０１２ 年第 １１ 期
铝电解电容器阳极化成箔正确选用的研究
喜琍
（南通航运职业技术学院 机电系，江苏 南通 ２２６０１０）
摘 要：分析了铝电解电容器阳极氧化膜的形成过程，介绍了衡量氧化膜品质优劣的参数：升压时间 ｔｒ、漏电流 ＬＣ 、水煮 后升压时间 Ｔｒ６０（ｓ）、容量及容量散差、箔片表面氯离子残留量及箔片的耐水合性能。阳极化成箔对电容器的漏电、损耗、 寿命等都起着至为关键的作用，正确选择阳极化成箔在生产过程中显得尤为重要。 关键词：铝电解电容器；氧化膜；化成箔
（６）箔片的耐水合性能 将化成箔将规定放入热水中一段时间后，再测 量其升压时间 tr，看其升压时间是否在规定的时间 内。箔片的耐水性能主要影响箔片的储存、电容器的 高温性能及储存性能，对低压电容器影响大。 综上所述，对于小型电容器产品，应选用高比容 阳极箔，尽可能选用抗拉强度高、一致性好的箔片。 对于低漏电型产品，应选用氧化膜性能好，升压时间 短的箔片，阳极箔的化成电压可适当选高一些。由于 化成箔是生产铝电解电容器的主要材料，对电容器 性能影响很大，加之连续铝箔生产过程，破坏性的检 验过程等诸因素，因此，对供箔厂家有一定的选择。
中图分类号：ＴＭ５３５
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）１１－００１１－０３
电容器在电子线路中具有滤波，耦合及储能的 功能，是电子线路中不可缺少的电子元器件。电容器 虽然种类繁多，特性各异，其中主要是电介质材料起 关键作用，对铝电解电容器来讲就是铝电极箔的阳 极氧化膜。目前，国际市场上最高端的高附加值电极 箔产品就是低漏电的闪光灯电容器用电极箔，其特 点是漏电小、升压快、性能稳定。因此，正确选用阳极 化成箔，显得尤为重要，对提高铝电解电容器的产品 品质，降低生产成本有着十分重要的意义。
１ 阳极氧化膜的形成
在电极箔制造工艺中，阳极形成氧化膜就是在 电解槽中，将经过扩面腐蚀加工过的腐蚀箔接阳极， 通以直流电，在电解质媒介帮助下，在铝箔表面形成 一层三氧化二铝介电薄膜，此电化学过程称之为铝 箔的“化成”，如图 １ 所示。
－ ＋
铝箔
电解槽
电解液
图 １ 阳极形成氧化膜电解图
其阳极、阴极反应为： 阳极：３Ｏ２－ ＋ ２Ａｌ － ６ｅ → Ａｌ２Ｏ３ 阴极：２Ｈ＋ ＋ ２ｅ → Ｈ２↑ 总反应：２Ａｌ ＋ ３Ｈ２Ｏ → Ａｌ２Ｏ３ ＋ ３Ｈ２↑
化成箔的性能，主要取决于化成时所用的材料、 工艺配方及化成过程中所采用的种种提高氧化膜品 质的手段和生产设备的保证程度。衡量化成箔性 能优劣的方法，主要是通过检测下列几个参数来确 定的。
（１）升压时间 tr 在规定测试液、规定温度下，以一定的恒定电流 对样品进行升压，电源接通开始计时，升压至耐压的 ０．９ 倍即 ０．９ V（f Vf 为膜耐压值）时为止。tr 越小，氧化 膜品质越高。这是衡量阳极箔氧化膜品质的一个主 要方法。国内外部分厂家的化成箔升压时间对比如 表 １ 所示。

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关于铝电解电容的选择方法和要点

关于铝电解电容的选择方法和要点

关于铝电解电容的选择方法和要点电路系统性能的稳定可靠，与选用的元器件参数、等级、质量等密切相关。

设计师应针对产品应用环境以及电性能的要求，准确提出对元件参数的具体要求，包括标称值、精度和误差要求、稳定性要求、温度范围要求、安装尺寸以及与电路性能密切相关的其它要求。

因在所有的被动元件中，铝电解电容的失效率最高，所以选型尤为重要。

铝电解电容选型要点：容量，耐压，温度范围，元件封装形式与尺寸纹波电流、纹波电压漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性电容寿命实际需要、性能和成本等综合考量电子元件技术网通过调查工程师在铝电解选型和应用中碰到的问题提出，要关注耐压、容量、温度和尺寸几个参数，也要注意铝电解电容对整个电路的稳定性问题。

铝电解电容是以经过蚀刻的高纯度铝箔作为阳极，以浸有电解液的薄纸或布做阴极构成的极性电容器。

优点：容量大、耐压高、价格便宜缺点：漏电流大、误差大、稳定性差、寿命随温度的升高下降很快数字电路中使用的铝质电解电容一般用于电源平滑滤波，除容量、耐压、容量误差、工作温度、封装尺寸等熟知的参数外，还有儿个有关电容器品质的重要参数，包括损耗角正切、漏电流、等效串联电阻ESR、允许的纹波电流、使用寿命等。

这些参数不标在成品封装外皮上，只在产品规格书中体现的，但这些参数有可能是关系电路性能的关键。

容量和额定工作电压铝电解电容本体上标有的容量和耐压，这两个参数是很重要，是选用电容最基本的内容。

在实际电容选型中，对电流变化节奏快的地方要用容量较大的电容，但并非容量越大越好，首先，容量增大，成本和体积可能会上升，另外，电容越大充电电流就越大，充电时间也会越长。

这些都是实际应用选型中要考虑的。

额定工作电压：在规定的工作温度范围内，电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压。

在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。

常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、2500V、400V、500V、630V。

正确使用铝电解电容器的方法

正确使用铝电解电容器的方法

从式（1）中可以看出：静电容量与介电常数，极板表面积成正比， 与两极板间距离成反比。 作为铝电解电容器的电介质氧化膜(Al2O3)的介电常数通常 为8~10，这个值一般不比其他类型的电容器大，但是，通过对铝箔 进行蚀刻扩大表面积，并使用电化学的处理得到更薄更耐电压的 氧化电介质层，使铝电解电容器可以取得比其他电容器更大的单 位面积CV值。 铝电解电容器的等效电路如图-2所示： 铝电解电容器主要构成如下：
（图-9）是电容器等效电路的简化模型。（图14）的虚线部分 代表这个电路中的组成成分（C,R,L）。从图可得之，阻抗-频率特 性是由C,R,L的频率特性组合而成。
1/ωC是容抗，图中容抗的直线向下角成45°角。ωL是感抗， 它的直线向右上角成45°角。R代表等效串联电阻。在低频率区间， 有频率依存性的电介质损失影响大，因而 R曲线向下。在高频区间， 电解液和电解纸的阻值占主导地位，不再受频率的影响，因而R值 趋于稳定。阻抗表达式如式（3）所示。
封口材料
目录中记载的内容有可能未经提示而变更。贵司在购买、使用时请要求敝司提供规格书，并以此为基准去使用。
356
CAT. No. C1001O
正确使用铝电解电容器的方法
1-3 电容器材料的特性
铝箔是铝电解电容器主要材料，将铝箔设置为阳极，在电解液 中通电后，铝箔的表面会形成氧化膜(Al2O3)，此氧化膜的功能为电 介质。 如图-5所示，形成氧化膜后的铝箔在电解液中是具有整流特性 的金属，被称之为阀金属。
③ 裁剪
按照不同产品的尺寸要求将铝箔 （阴极箔和阳极箔）和电解纸剪切为 需要的尺寸
④ 卷绕
将阴极箔和阳极箔之间插入电解 纸，然后卷绕成圆柱形，在卷绕工艺 上阴极箔和阳极箔上连接端子。
铝 箔
铝电解电容器阳极箔化成工艺的研究进展

铝电解电容器阳极箔化成工艺的研究进展

铝电解电容器阳极箔化成工艺的研究进展作者：邓然沈超然曾湖锦杨富国来源：《科技风》2024年第14期摘要：铝电解电容器因其成本低廉、存储电容量高而广泛应用于电子设备中，市场化经济的快速发展对铝电解电容器的小型化、高比容、低成本、高频低阻抗等性能要求日益激烈，根据电容器的结构特点可知提高铝电解电容器性能的关键技术就是要提高阳极铝箔的比容。

本文从多孔膜阻挡层、高温再处理、四级化成工艺等方面，综述目前在提高铝电解电容器阳极箔性能研究工作的进展。

关键词：铝电解电容器；阳极箔；化成；研究进展通用的铝电解电容器的基本结构是箔式卷绕型结构，是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成。

其工作介质是通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层氧化膜，此氧化膜介质层与电容器的阳极结合成一个完整的体系。

选用的阳极箔和阴极箔通常均为腐蚀处理后的化成箔，原因是腐蚀可以使铝箔的表面积远远大于其表观的表面积，从而在化成（赋能）后可以得到大的静电容量，更有效地利用其实际电极面积。

传统的铝电解电容器用阳极箔的制备方法一般是高纯铝箔经过电化学或化学腐蚀后扩大表面积，再经过电化成作用在表面形成一层氧化膜（三氧化二铝）后的产物。

然而采用传统方法，表面积扩大有限，已经满足不了市场对阳极箔更高比容的需求。

1铝电解电容器阳极箔化成工艺的研究进展阳极箔化成工艺一般采用多级化成，在不同的化成槽，施加不同的化成电压。

不同的化成槽中，化成液的成份需单独配制，化成的温度、压力由化成工艺控制，这样可以提高化成液的使用寿命，化成制得的氧化膜均匀致密。

工艺流程包括以下步骤[1]：（1）前处理：对腐蚀箔进行前处理，一般使用煮沸的超纯水。

（2）饋电槽：馈电槽为铝箔重新加电，供给后几段化成槽电量。

（3）中处理：在化成工艺中，耐水合性主要受中处理的影响。

氧化膜的缺陷越多，化成箔水煮后升压时间会越长。

通过中处理来修复氧化膜中的缺陷。

（4）热处理：快速高温退火处理。

铝电解电容器阳极化成箔的选用探究

铝电解电容器阳极化成箔的选用探究

将制得的产品至于烘箱，设置温度85℃，放置时间为10 天，然后对产品进行漏电流抽检。其中，烘干后进口阳极化成 箔抽检漏电流数据分别为7.7μA、7.9μA、8.2μA、6.7μA、 8.2μA、7.8μA、7.5μA、7.8μA、6.9μA、7.0μA、 7.6μA、8.0μA、8.6μA、8.2μA、7.8μA、7.8μA。烘干后 国产阳极化成箔抽检漏电流数据分别为11.3μA、18.1μA、 17.5μA、14.9μA、17.8μA、15.6μA、12.5μA、13.6μA、 16.2μA、12.2μA、14.7μA、12.9μA、9.1μA、16.5μA、 14.8μA、10.7μA。
引言 铝电解电容器在电子信息设备中是很常见的元件，发挥
着滤波、储能等多种功能。随着全球产业结构不断升级，电极 箔行业和铝电解电容器行业发展速度加快。在电极箔生产过程 中，由于介质材料的不同以及生产工艺参数的不同造成产品性 能质量产生差异。为了满足铝电解电容器产品性能要求，选用 正确的阳极化成箔是十分关键的。
阳极反应：3O2- + 2Al -6e → Al2O3 阴极反应：2J+ + 2e → H2↑ 反应总的方程式：2Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2↑
2 阳极化成箔选用方法 阳极化成箔的产地分国内和国外两大类。过去化成箔生产
集中在南通、上海、扬州等地区，近几年四川、青海、新疆等地 因丰富的电力资源也涌现出很多化成箔企业。国外化成箔主要来 自日本，还有部分来自韩国、欧洲等地。其中日本NCC和JCC等 企业在全球化成箔高端市场中长期占据主导地位。近年来，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ内 化成箔技术发展迅速，逐渐接近国际先进水平，但是在高端产品 方面仍需要进口。在实际生产中，工作人员可根据电容器的性能 品质要求选择不同产地和档次的产品[1]。