Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ·电力电子
铝电解电容器技术现状及发展趋势
本文中，笔者对铝电解电容
器的结构进行简单介绍，对铝电
解电容器技术现状进行了分析及
介绍，并根据现状对其未来的发
展趋势进行了探讨。
【关键词】铝电解电容器技术现状分析发展
趋势预测
电容器顾名思义就是存储电荷的容器，其
主要被运用到电路中，起到滤波、耦合、转换
能量、控制回路等的作用。经过多年的不懈努
力，研究者们发现铝电解电容器有着适用范围
广、性能稳定、可靠性高等优点。因此，就铝
电解电容器的技术现状进行分析并就其发展趋
势进行探讨，这对评估我国电子技术现阶段的
发展情况及预测其未来发展有着极大地帮助。
１铝电解电容器的结构介绍
铝电解电容器是由经过腐蚀和形成氧化
膜的阳极铝箔、经过腐蚀和低化的阴极铝箔、
中间隔着绝缘电解纸卷绕后，分别引出阳极和
阴极，再浸渍工作电解液，然后密封在铝壳中
而制成的。铝电解电容器根据引出方式不同，
分为引线型、焊针焊片型、螺栓型和表面贴装
的ｖ—ｃｈｉｐ型，引线型见图１。 ２对铝电解电容器技术现状分析 ２．１片式化技术 随着整机厂家自动化技术的飞速发展和 劳动力成本的不断提升，传统引线型铝电解电 容器不能适应快速表面贴装的要求，而片式化 ｖ—ｃｈｉｐ铝电解电容器能满足高速自动化贴装， 减少劳动力成本，因此，片式化技术成为了促 进铝电解电容器技术发展的重要因素之一。由 于片式化技术有着较大的技术难度和较高的材 料成本，在我国的应用并不广泛。目前，片式 化铝电解电容器技术应用最广、研究最多的国 家是日本，日本的大部分电子公司如：松下、 ＮＣＣ、ｒｕｂｙｃｏｎ等，都利用片式化技术作为自 身产品的卖点，应用于高端领域。 ２．２电解质固态化技术 根据笔者的研究及统计，目前铝电解电 容器电解质固态化技术发展的最好的国家是日 本，其三洋公司开发的ＴＣＮＱ固态电解质及 贵弥功株式会社与尼吉康株式会社开发的高质 量固态电解质，是目前在全球范围内使用的最 主要的固态电解质。由于我国电子技术及基础 原材料的研究与发达的日本相比具有一定的差 距及滞后性，电解质固态化技术在我国真正起 步在最近几年。但相信，随着我国经济的发展 及优秀人才数量的增多，电解质固态化技术在 文／金长名 我国定将会得到大力的研究和提高。 ２．３高比容电极箔的制造技术 电容器的电容量ｃ＝￡。￡ Ｓ／ｄ，其中￡０是真 空介电常数，￡ 是介质材料的相对介电常数， Ｓ是电极的有效面积，ｄ是介质材料的厚度。 对于铝电解电容器介质材料Ａ１，Ｏ ，￡Ｆ８～１０， ｄ＝ｃｔＶｆ，ｃ【≈１．４ｎｍ／Ｖ，Ｖｆ－＝ｌＯＶ～６００Ｖ，贝０ ｄ约 为Ｏ．Ｏ１４ ｍ～０．９ｇｍ，比其它电容器小几倍到几 百倍，因而，铝电解电容器的单位体积电容量 比其它电容器大几倍到几十倍，具有不可替代 性。单位面积电容量称为比容，常用单位ｇＦ／ ｃｍ ，高比容电极箔是铝电解电容器缩小体积 的前提条件。 从上述公式可以得知，要提高电极箔的比 容，只有提高的介质Ａ１，０ 相对介电常数￡ｒ、 增加电极的有效面积ｓ，降低介质材料的厚度 ｄ。通过孔洞腐蚀机理，阳极铝箔和阴极铝箔 可以通过腐蚀使其表面积增加几十倍到几百 倍，目前高比容电极箔主要依靠提高电子光箔 的腐蚀系数来提高比容，但腐蚀系数提高，铝 箔的机械强度降低，包括抗拉强度和折曲强度。 国内高比容电极箔，与世界一流水平日本存在 一定的差距，特别是低压高比容电极箔。近几 年，随着电极箔腐蚀技术的提高，逐步缩小与 日本一流水平的差距。 国内有研究机构对材料介电常数的研究 有所突破，在介质氧化膜表面覆盖新材料膜， 保证氧化膜技术的条件下突破氧化铝相对介电 常数８～ｌ０上限，从而提升比容２０％左右，已
有厂商进入批量生产，主要用于２５ｖ工作电压
以下。
国内有研究机构对纳米铝进行了深入研
究，将高纯铝纳米化，然后压延到较薄的铝箔
机体上，不规则的纳米铝孔洞技术，以提升电
极表面积，从而提升电极箔的比容，如５３０ｖｆ
高压化成箔比容可以达到１．ＯｇＦ／ｃｍ２以上，比
传统的腐蚀化成箔技术５３０ｖｆ提高比容３０％
以上，目前已能小批量生产纳米技术化成箔，
不再通过腐蚀扩面，其他性能待试验确认。相
信在不久的将来，国内高比容电极箔的工艺技
术会大幅提升，缩小与日本的差距甚至赶超日
本高比容电极箔。
３对铝电解电容器发展趋势的探讨
３．１电容器小型化
从近几年全球高科技的发展趋势不难看
出，电子产品的体积越来越小，便携式电子设
备应运而生，无论是电脑、平板电视机还是其
他智能电子产品，都朝薄、小、轻的趋势发展，
而铝电解电容器是此类智能电子产品的重要组
成部分，基本决定电子产品的厚度。在这样的
背景下，众多电子公司为了迎合市场也为了自
身的发展，定会致力于研究并开发出体积更小
的铝电解电容器，而高比容电极箔技术奠定了
小体积铝电解电容器的趋势。
图１
①引出线；②密封胶塞；③铝充④阳极铝箔
⑤阴极铝箔；⑥浸渍电解液的电解质纸；
⑦印有标识的套管
３．２固态化电解质电容器商品的广泛化
正如笔者前文所叙述的那样，传统铝电
解电容器温度特性差，在电容器使用过程易产
气鼓底甚至爆炸，高压电解液本身是可燃液体，
在正负电极短路情况下，可能造成电容器燃烧
甚至酿成火灾。而固态电解质电容器，具有极
低的等效串联电阻ＥＳＲ，承受的纹波电流是液
态铝电解电容器的４～６倍，从而可以大大减少
固态电容器的电容量，特别是便携式电子设备，
在手机充电器快充市场得到快速应用。随着
固态电解质技术的高压化，固态电解质电容器
必将呈现出广泛化的发展趋势，从低电压向高
电压发展。
４结束语
经过笔者上文的分析及讨论不难看出，
国外发达国家特别是日本在铝电解电容器技术
的研究及相关材料的研究仍处于领先地位，经
过几十年的发展，我国对铝电解电容器技术的
研究及相关材料的研究取得非常大的进步，特
别在工业变频器等应用领域，国内大型螺栓电
容己取得一席之地。笔者相信，致力于电容器
技术研究的专家与学者的不懈努力下，我国的
铝电解电容器技术定将会得到巨大的进步，缩
小与日本等发达国家的差距，逐步蚕食日本、
韩国等中高端电容器市场。
参考文献
［１】陈国光，曹婉真．电解电容器［Ｍ］．西安：
西安交通大学出版社，１ ９８６．
［２】冯哲圣，陈金菊，徐蓓娜，杨邦朝．铝电
解电容器技术现状及未来发展趋势［Ｊ］．
电子元件与材料，２００１（０５）：３０－３１＋４ ０．
作者简介
金长名（１９６７一），男，浙江省杭州市临安区人。
大学本科学历。工程师，主要从事铝电解电容
器研发制造
作者单位
广西吉光电子科技有限公司 广西壮族自治区
贺州市５４２８９９
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