鋁電解電容失效機理、失效模式

本文主要介紹了鋁電解電容失效機理、應用環(huán)境，本文字數(shù)約970字，閱讀完全文需10分鐘。

一、鋁電解電容失效模式與因素概述

鋁電解電容器正極、負極引出電極和外殼都是是高純鋁，鋁電解電容器的介質是在正極表面形成的三氧化二鋁膜，真正的負極是電解液，工作時相當一個電解槽，只不過正極表面的陽極氧化層已經(jīng)形成，不再發(fā)生電化學反應，理論上電流為零，由于電極與電解液雜質的存在，會引起微小的漏電流。從現(xiàn)象上看，鋁電解電容器常見的失效現(xiàn)象與失效模式有：電解液干涸、壓力釋放裝置動作、短路、開路（無電容量）、漏電流過大等。

鋁電解電容器應用環(huán)境

如果鋁電解電容器在質量上沒有問題，失效問題的出現(xiàn)就是出現(xiàn)在應用環(huán)境中。鋁電解電容器設計應用環(huán)境主要有：環(huán)境溫度、散熱方式、電壓、電流參數(shù)等。對電容器的應用者而言，短路、開路使其完喪失了電容器的功能。其他幾類失效模式（即由第二類因素造成的失效），一般歸為“劣化失效”，或者說是“耗盡失效”。

二、鋁電解電容的失效機理

1、耗盡失效

通常電解電容器壽命的終了評判依據(jù)是電容量下降到額定（初始值）的80%以下。由于早期鋁電解電容器的電解液充盈，鋁電解電容器的電容量在工作早期緩慢下降。隨著負荷過程中工作電解液不斷修補倍雜質損傷的陽極氧化膜所致電解液逐漸減少。到使用后期，由于電解液揮發(fā)而減少，粘稠度增大的電解液就難于充分接觸經(jīng)腐蝕處理的粗糙的鋁箔表面上的氧化膜層，這樣就使鋁電解電容器的極板有效面積減小，即陽極、陰極鋁箔容量減少，引起電容量急劇下降。因此，可以認為鋁電解電容器的容量降低是由于電解液揮發(fā)造成。而造成電解液的揮發(fā)的主要的原因就是高溫環(huán)境或發(fā)熱。

2、耗盡失效

由于應用條件使鋁電解電容器發(fā)熱的原因是鋁電解電容器在工作在整流濾波（包括開關電源輸出的高頻整流濾波）、功率電爐的電源旁路時的紋波（或稱脈動）電流流過鋁電解電容器，在鋁電解電容器的ESR產(chǎn)生損耗并轉變成熱使其發(fā)熱。

當鋁電解電容器電解液蒸發(fā)較多、溶液變稠時，電阻率因粘稠度增大而上升，使工作電解質的等效串聯(lián)電阻增大，導致電容器損耗明顯上升，損耗角增大。例如對于105度工作溫度的電解電容器，其芯包溫度高于125度時，電解液粘稠度驟增，電解液的ESR增加近十倍。.增大的等效串聯(lián)電阻會產(chǎn)生更大熱量，造成電解液的更大揮發(fā)。如此循環(huán)往復，鋁電解電容器容量急劇下降，出現(xiàn)故障，產(chǎn)生危險。

3、耗盡失效

漏電流增加往往導致鋁電解電容器失效。

應用電壓過高和溫度過高都會引起漏電流的增加。

文章來源：深圳新晨陽電子

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