铝电解电容器基本原理及基本电气参数诠释

铝电解电容器基本原理及基本电气参数诠释
铝电解电容器基本原理及基本电气参数诠释
一、 基本结构
   
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。
原理结构剖面示意图及绕制结构示意图如下：
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|图一 原理结构剖面示意图 |绕制结构示意图 |


1 、 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