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1、铝电解电容器简介
1-2 铝电解电容器的主要参数解释： （4）漏电流（uA）：额定电压施加在电容器（加保护电阻）上
所测得的泄漏电流，表征电容器介质的绝缘性能； 漏电流与容量大小、施加电压高低、使用温度、测试时间等相 关。 小型铝电容的测试时间一般为2分钟，初始测试电流包括了位移
电流、吸收电流、漏电流，位移电流与吸收电流会随时间迅速
生产技术，随后日本昭和公司将其应用于铝电解电容器，这就是第二
代的导电高分子型固体铝电解电容器（SP-CAP）。 PPY的电导率可达10S/cm以上，因此SP-CAP比OS-Con具有更低的
ESR，更好的频率特性，在很宽的温度范围内都可以保持很低的等效
串联电阻。 聚吡咯PPY一般用来做叠层片式铝电解电容器。
吸附工作电解液
装配 清洗
装配 清洗
同 同
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3、固体电解质铝电解电容器结构及工艺
3.4 基本工艺流程
固态电 容流程
老练 电性能 测试
工序目的
稳定产品性能；剔除早期 失效品 对产品的常规电参数进行 测试筛选
液态电 容流程
老练 电性能 测试
工序目的
同 同
标识
外观检查
将型号规格印在外壳上
标识
外观检查
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4-2优良的温度特性
ESR在-55~105℃的宽温度范围内几乎可以保持不变，如下图(a),特别 适合应用于长期工作在低温恶劣条件下的电子设备。 电容量随温度变化略高于钽电解电容器 ，低于其他电容器，如下图(b).
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4-3高温长寿命
固体电解质因没有液态电解液易挥发现象，使用寿命很长，产品的寿命
一般情况下遵循工作温度每下降20℃、寿命增加10倍；而液体铝电容器则 是工作温度每下降10℃、使用寿命只增加2倍。下表是两种电容器的寿命估 算，可见固体铝电容器的实际使用寿命要远远长于液体铝电容器。 寿命估算：左边为固态铝电解电容器，右边为液态铝电解电容器
Solid Al.E. capacitor 105℃ 95℃ 85℃ 75℃ 2,000h 6,300h 20,000h 63,000h
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2、铝电解电容器的发展
• 要解决传统液态铝电解电容存在的问题，改变阴极材料及制取 工艺是有效途径。 • 用电导率高的固态导电材料取代传统的电解液，极大地提高了 电解电容器的性能及可靠性。 • 固态电解电容具有高频低ESR（高纹波电流）、长寿命高可靠
等优异特征，解决了传统产品电解液易干涸、漏液、爆裂等问
导电聚合物固体电解质 铝电解电容器
深圳振华富电子有限公司 谈 斌 2010
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目录
1、铝电解电容器简介 2、铝电解电容器的发展 3、固体电解质铝电解电容器结构及工艺 4、固体电解质铝电解电容器优异特性 5、固体电解质铝电解电容器的典型应用
6、“振华富”产品系列及行业状况
Wet Al.E.capacitor 105℃ 95℃ 85℃ 75℃ 2,000h 4,000h 8,000h 16,000h
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4-4额定纹波电流高
导电聚合物固体铝电解电容器由于本身的ESR很低，因此， 允许在某瞬间通过很大的纹波电流，而因此产生的焦尔热所引起
的温升很小。
以相同尺寸（φ10×10mm）的产品比较：钽电容器所允许 的纹波电流大约为1900mA，液体铝电容器大约为630mA，而
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1、铝电解电容器简介
1）什么是电容器？
储存电荷的容器，由二块极板中间间隔介质层组成，三大 无源器件之一（电容、电感、电阻），在电子设备中大量 使用。
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1、铝电解电容器简介
2）电容器的作用？
隔直流阻交流，电路中主要用作
1、滤波、旁路 2、储能： 3、耦合： 4、调谐等
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1、铝电解电容器简介
对于制造工艺有非常严格的要求。此外TCNQ的耐焊接热稳定性也不够
好，这些都在一定程度上限值了TCNQ型电容器的发展。
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2、铝电解电容器的发展
• 而固体铝电解电容器又经历了三代的发展，主要 体现在固体电解质的改变
(2)、1989年，日本Carlitor公司掌握了导电高分子材料聚吡咯PPY的
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1、铝电解电容器简介
目前通用型铝电解电容器主要为卷绕型铝容器
外形结构如下：
径向引线型
牛角端子型（基板自立式） 螺栓端子型 立式贴片型（V-CHIP）
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1、铝电解电容器简介
内部结构，如下图：
阳极为铝金属箔，介质是用电 化学方法在阳极金属箔表面上 形成的阀金属氧化膜AL2O3 ， 阴极则为多孔性电解纸所吸附 的工作电解质
1-2铝电解电容器的主要参数解释：
（7）额定纹波电流（mA):
在规定频率下最大允许交流电流的有效值，在该电流下电容 器可在规定的上限温度下连续工作。 最大允许纹波电流决定于环境温度，电容表面积（散热区 域），耗散因数tan δ (或者 ESR) 以及交流频率。
由于热应力对电容寿命有决定性作用，由纹波电流产生的热
3、固体电解质铝电解电容器结构及工艺
3.4 基本工艺流程
固态电 容流程
裁切
工序目的
将铝箔或电解纸裁切成设 计宽度
液态电 容流程
裁切 刺铆卷 绕
工序目的
同 同
刺铆卷绕 将导针铆接到铝箔上，并 将铝箔与电解纸卷绕成芯 子
点焊组架 将芯子熔接在工艺条上， 并组装在载架上
芯子预 形成 修补铝箔切口边缘及加工 过程中损伤的介质层
题。
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2、铝电解电容器的发展
• 而固体铝电解电容器又经历了三代的发展，主要 体现在固体电解质的改变
(1)、1983年日本三洋电机开发出了有机半导体TCNQ型固体铝电解 电容器，这是真正意义上的第一代固体铝电解电容器，商品名为OSCon型铝电解电容器。 TCNQ的电导率约为1S/cm，远高于液体电解质（电导率 0.01S/cm数量级），因此OS-Con具有比液体铝电容器低得多的ESR， 具有很好的高频特性。 TCNQ的热加工不好，只能在很窄的温度范围内保持短时间的熔融状态，
以液体铝电容器为列说明，如图：
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1、铝电解电容器简介
• 电解电容器分类
•
•
按阀门金属种类分： 铝电解电容器；钽电解电容器或铌电解电
容器。 按电解质状态分： 容器。 液态电解电容器和固体电解质电容器。
•
• •
按阳极呈现的状态分：箔式卷绕型电解电容器；烧结型电解电
按正负极引出方式分：引线型；牛角型；焊片型；螺栓型；表
减小。所以铝电容在测试过程中可以看到漏电流随测试时间迅 速减小，然后趋于稳定。
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1、铝电解电容器简介
1-2 铝电解电容器的主要参数解释：
（5）损耗：用损耗角正切表示，是在规定频率的正弦电压下， 电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。
UI sin tg P无 UI cos P有
电容器的损耗，在直流电压下主要为漏导损耗，在交流电压下 主要为漏导损耗和介质极化损耗。 电容器会因为消耗能量而发热。
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1-2铝电解电容器的主要参数解释：
（6）ESR（毫欧）：
即电容器的等效串联电阻ESR，如下图电容器的等效电路所
示。 ESR会影响到产品的功率损耗、高频特性、滤波效果等。
电容器等效电路图 振华富电子
解质高3个数量级！
因此，固体铝电容器有极低的
ESR，其高频阻抗特性、温度
10
稳定性、寿命、耐纹波电流等 方面均有优异表现。 振华富电子
4-1高频低阻抗
固体铝电容器最出色的
性能就是它具有近似理想的 阻抗频率特性。 在100KHz~1MHz的宽频 率范围内都具有很低的阻抗 值（如图中A曲线），特别 适合于作为去耦合电容器来 去除电路中的纹波、脉冲、 数字、静电以及音频等各种 噪音。
铝电解电容器 3）电容器的分类（按介质材料分）？ 电解电容器 钽电解电容器 铌电解电容器 有机介质电容器
电容器
纸质电容器
薄膜电容器
无机介质电容器
陶瓷电容器 云母电容器 振华富电子
1、铝电解电容器简介
4）什么是电解电容？
电解电容是指在铝、钽、铌、钛等阀金属表面采用阳极氧化法生
成一层氧化物做为介质层，以电解质作为阴极而构成的电容器。
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1、铝电解电容器简介
1-1铝电解电容器的结构特点：
(1)、介质层----阀金属氧化膜AL2O3的单向导电特性，铝电解电
容器有正负极之分。
(2)、高的电场强度(600Kv/mm)：利用电化学方法，在腐蚀过 的阳极铝箔表面上生成一层极薄的，约0.01一1 um的铝氧化膜 作为电容器的电介质，它与铝箔阳极结合为一整体。 (3)、电解电容器的阴极是电解质。电解质根据其物理状态可 分为液体电解质、固体电解质。为了使电容器的阴极与外电路 相接，必须从结构上加一阴极引出板（阴极箔）成为一完整的 结构。
量就是影响使用寿命的重要因数。 （8）温度范围：电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围
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2、铝电解电容器的发展
传统的液体铝电解电容存在的问题： 1）温度特性差，性能随温度波动大；
2）ESR值大，高频滤波特性差等；
3）电解质为离子传导，高频响应能力差； 4）电解液在长时间的使用过程，会逐渐 干涸，限制长期使用寿命。 5）液体电解质易受热膨胀，出现漏液或爆裂的现象（如右图）
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1、铝电解电容器简介
1-2 铝电解电容器的主要参数：
（1）额定电压（UR）：电容器在额定温度范围内所允许的连续工作最
大直流电压或脉冲电压的峰值； （2）浪涌电压（US）：短时间内电容器可以承受的最大电压值；一般 中低压产品， US=1.15 UR （3）电容量（uF）及误差（%）：电容量表明电容器储存电荷的能力， 容量误差是电容器实际容量偏离标称值的范围，一般为±20%； 同等规格的产品，电压越高，容量越低，大约电压提高一倍，容 量下降1~3倍，电压越高，降幅越大；