导电聚合物固体电解质铝电解电容器简介(PPT 52张)
铝电解电容和固态电容
铝电解电容和固态电容1. 前言电容是电子电路中最基本的元件之一，其贮存能量的特性使得它在直流和交流电路中都有着广泛的应用。
不同类型的电容在电路中的作用和用途也不尽相同。
本文主要介绍铝电解电容和固态电容这两种常见类型的电容器，包括它们的结构、特性、优劣以及常见的应用场景等。
2. 铝电解电容铝电解电容是一种常见的极性电容器，其结构包括阳极箔、阴极涂层、电解质和外壳。
几乎所有的电解电容器的电极都由两个铝箔构成。
其中，阳极箔以铝箔为主，阴极涂层包含一层薄的金属层，用以提高电容器的工作电压和耐腐蚀性能。
两层箔之间夹着一层纸油膜或者塑料薄膜，用作电解质。
电极两端连接着钩子头，以便与电路连接。
外观通常为圆柱形或扁圆形。
铝电解电容具有以下几个特点：- 容量大（基本与尺寸成正比），电压高，电容器更适合长时间稳定的储能。
- 极性明显（正、负极区别明显），能够分辨出电容器的极性，并且需要注意电路中电容器的极性。
- 感性较低（基本与频率成反比），在高频电路中需要注意谐振的问题。
- 电解质易于老化，使用寿命较短。
铝电解电容器通常用于以下几个场景：- 直流或低频电路，如逆变器或功率放大器等。
- 需要大电容容量的场合，如电源电路和电机电路。
- 一次性的电路，如LED灯具和音响中的滤波器。
3. 固态电容固态电容是一种非极性电容器，其结构主要包括电介质、金属电极和连线。
固态电容器是由一种具有正、负离子流动能力的半导体材料构成的，通常是在一片单晶硅上面制备的。
固态电容具有以下几个特点：- 体积较小，适合集成电路制造工艺；- 无极性，不需要考虑负极和正极的区别，电容器的安装更加简便；- 低泄漏电流，适合于硬件集成电路的应用；- 性能稳定，使用寿命长。
固态电容器通常用于以下几个场景：- 高频电路和数字电路，如计算机处理器和内存等；- 大批量生产和集成电路组装；- 易受振动和温度变化的场合，如汽车电子电路和无人机电路等。
4. 总结从以上内容可以看出，铝电解电容和固态电容各有所长。
铝电解电容器简介演示
选型考虑因素
总结词
在选择铝电解电容器时，需要考虑多种因素，包括电 压、容量、内阻、损失、使用温度和寿命等。
详细描述
除了以上提到的性能参数外，还需要考虑电容器的工 作环境、电路拓扑、负载特性等因素。这些因素会影 响电容器的选型和适用性，因此需要在选择时进行全 面考虑。
05
铝电解电容器的市场趋势与发展动向
06
铝电解电容器的未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
研发更高效的电极材料
目前，铝电解电容器的电极材料主要采用电解铝，通过研发新的 电极材料，可以提高电容器的性能和稳定性。
探索新型电解质
电解质是铝电解电容器的关键组成部分，通过研发新型电解质，可 以改善电容器的性能和稳定性，并降低其成本。
强化生产工艺
市场需求与增长趋势
电子行业快速发展
随着电子行业的快速发展，尤其是智能手机、电动汽车、可再生 能源等领域，对铝电解电容器的需求持续增长。
高性能产品需求增加
客户对高性能、高可靠性铝电解电容器的需求不断增加，以适应电 子产品的高效、小型化和轻量化发展趋势。
新兴应用领域不断涌现
物联网、云计算、人工智能等新兴领域的发展为铝电解电容器提供 了新的应用前景。
环保法规对行业的影响及应对措施
01
环保法规的制约
随着全球环保意识的提高，铝电解电容器行业也面临着越来越严格的环
保法规制约。这包括限制使用有害物质、降低能源消耗以及减少废弃物
排放等。
02
采用环保材料
为了满足环保法规的要求，铝电解电容器生产商需要采用环保材料来制
造产品。这包括使用无毒或低毒的溶剂、不含有害物质的电解质以及可
技术创新与产品升级
材料与制造工艺创新
导电聚合物固体电解质铝电解电容器简介
导电聚合物固体电解质铝电解电容器简介1. 概述导电聚合物固体电解质铝电解电容器是一种新型的高能量密度电容器，它采用导电聚合物固体电解质作为介质，铝作为电极材料。
与传统的电容器相比，导电聚合物固体电解质铝电解电容器具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更好的安全性能。
2. 导电聚合物固体电解质的特点•高离子导电性：导电聚合物固体电解质具有良好的离子传导性能，能够有效地输送电荷。
•良好的热稳定性：导电聚合物固体电解质能够在高温环境下保持较好的离子传导性能，不易发生热失控现象。
•较低的电解液损失：相比于传统的液态电解质，导电聚合物固体电解质具有较低的电解液损失，能够提高电容器的使用寿命。
•更好的安全性：导电聚合物固体电解质在受损或过充电的情况下，不会导致电解质泄漏或爆炸等安全事故。
3. 铝电极的优势铝作为电解电容器的电极材料有以下优势：•高比表面积：铝电极具有较高的比表面积，能够提高电容器的电容量。
•良好的电化学稳定性：铝电极能够在较宽的电位窗口下保持良好的电化学稳定性，不易发生氧化或还原反应。
•低成本：铝是一种广泛使用的金属材料，成本较低，有助于降低电容器的制造成本。
4. 导电聚合物固体电解质铝电解电容器的应用导电聚合物固体电解质铝电解电容器在以下领域具有广泛的应用前景：•储能系统：导电聚合物固体电解质铝电解电容器可用于储能系统，提供高能量密度的储能解决方案。
•电动车辆：导电聚合物固体电解质铝电解电容器可作为电动车辆的能量存储设备，提供高性能和长寿命的电源。
•可穿戴设备：导电聚合物固体电解质铝电解电容器的小型化和柔性特性使其适用于可穿戴设备，满足电源需求。
•电子产品：导电聚合物固体电解质铝电解电容器可用于各类电子产品，提供高能量密度和稳定可靠的电源。
5. 结论导电聚合物固体电解质铝电解电容器是一种具有广泛应用前景的新型电容器。
它的特点包括高离子导电性、良好的热稳定性、较低的电解液损失和更好的安全性能。
电解电容器之原理ppt课件.ppt
正箔 ⊕FOIL
QC
負箔 ⊙FOIL
導線棒 LEAD WIRE
QC
電解紙 PAPER
QC
電解液 PASTEQC外殼 CASEQC
柏梗 RUBBER
QC
絕綠套管 TUBE
QC
裁 斷
加 締 卷 取
含 浸 組 立
SLITTING
STITCHING &
WINDING
IMPREGNATION ASSEMBLY
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3.電容器之特性. 一般電解電容器有三個電氣特性﹕容量、損失、漏洩電流。 a.容量 (Capacitance)﹕ 電容器所能儲存電荷之能力稱為容量(μF)。
b.損失或散逸因數 (Dissipation Factor)﹕ 電容器於充電時。其負電荷經由陰極及電解液傳至化成 膜的表面，因電解液的電阻值比金屬導體為高，故電容 器之損失，可由電解液的電阻值來決定。
成品
素子
成品
含浸前素子
含浸後素子
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
(e)組立工程:
材料
橡皮及外殼
(f)仕上工程:
材料
膠管
目的
投入外殼與橡皮 材料將素子組裝 ，避免素子內部 電解液乾涸。
檢查項目
1.封口尺寸. 2.製品高度. 3.極性之確認.
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器
管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器( Tuble aluminum electrolytic capacitor with conductive polymer solid electrolyte)CDP1型(CDP1 type)TEL:FAX:网址CDP1型管状导电聚合物固体电解质铝电解电容器超低ESR 无套管无铅符合ROHS特点:阳极是铝箔,阴极由导电聚合物组成;高频低ESR,高纹波电流长寿命高可靠Array应用:开关电源和DC-DC转换器CPU(VRT 等)的BUCK UP 电源小型大功率电源环境:没有使用任何危害环境的物质无铅主要技术性能:外形尺寸: 见表1表 1 外形尺寸（mm）ФD×L Фd P8×11.5 0.6 3.510×12.5 0.6 5额定电压（v）浪涌电压(v)容量μF漏电流μA损耗ESR（mΩ）允许的纹波电流(ma)外形尺寸（Ф×L）2.5V 2.9 680 255 0.08 7 5600 8×11.5820 307.5 0.08 7 5600 8×11.51500 562.5 0.08 7 6100 10×12.5 4 4.6 560 179.2 0.08 7 5600 8×11.5680 217.6 0.08 7 5600 8×11.5820 262.4 0.08 7 6100 10×12.51000 320 0.08 7 6100 10×12.51200 480 0.08 7 6100 10×12.51500 600 0.08 7 6100 10×12.5 6.3 7.2150 47.2 0.07 7 5600 8×11.5220 69.3 0.07 7 5600 8×11.5330 103.9 0.07 7 6100 8×11.5390 147.4 0.08 7 5600 8×11.5470 177.6 0.08 7 5600 8×11.5680 257 0.08 7 6100 10×12.5820 310 0.08 7 6100 10×12.51000 378 0.08 7 6100 10×12.51200 453.6 0.08 7 6100 10×12.51500 567 0.08 7 6100 10×12.5注意事项:使用时不应超过表2额定值,降低温度,降低额定电压,降低纹波电流可提高产品可靠性;CDP1型产品是有极性产品,如果极性反向产品会产生击穿,漏电流增大,寿命降低;直流电压和纹波电压峰值之和不应超过额定电压;当直流电压很低时,负的反向纹波电压不应超过额定电压的10%;本产品的主要失效模式是开路在测量漏电流时,应串1KΩ电阻进行充放电。
导电聚合物固体电解质铝电解电容器简介(52页)
5-1典型应用领域
➢固体铝电容器可以快速放电，可用于需急速放电电路中， 也可作为消耗大电流的高速电路中的备份电容器；
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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
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
3.4 基本工艺流程
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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
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4、固体电解质铝电解电容器优异特性
•固体电解质与液态电解质比较：
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固体电解质是导电性高分子聚合物， 为电子导电模式，而液态电解质为 离子导电模式。导电性高分子拥有 比液态电解质更为优秀的传导性指 数，导电性高分子电导率比液态电 解质高3个数量级！
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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： 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 容器。
铝电解电容器简介
毛邊/ 毛邊/金屬粒子 氧化層缺陷 機械應力 機械應力 端子連接不良 特性衰退 熱應力 操作電壓過高 逆向電壓 漣波電流過大 氯離子污染 PCB清潔氯污染 PCB清潔氯污染 清潔氯 封口不良
漏電流增加 爆裂 漏液
The End
電容器技術研習資料
液態鋁電解電容器簡介
世昕企業集團 研發中心
內 容
何謂電容器 電容器種類 各類電容器特性比較 電容器之應用 液態鋁電解電容器構造及特性簡介 品管工程及不良模式分析
何謂電容器
定義:相對兩導體間存在著電氣絕緣體 定義 相對兩導體間存在著電氣絕緣體
金屬導體
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液態鋁電解電容器構造及特性 鋁電解電容器構造 鋁電解電容器製作程序 鋁電解電容器特性 壽命試驗 常用電解電容公式
鋁電解電容器構造(1) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器構造(2) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器製作程序
鋁電解電容器特性(4) 鋁電解電容器特性
漣波電流（Ripple Current）（ ） ）（RC） ）（
在最高工作溫度及120Hz（or 100KHz）頻率下，電解電容器 （ 在最高工作溫度及 ）頻率下， 可以承受之最高交流電流。 溫度/頻率補正係數 頻率補正係數） 可以承受之最高交流電流。 （溫度 頻率補正係數）
導電高分子 電容器
OS-CAP
各類電容器特性比較
特性 集積化 種類 液態鋁電解 電容 鉭電解電容 陶瓷電容 塑膠電容 有機半導體 電容器 導電性高分子 電容器
←◎○Δ╳→劣 註 : 優 ←◎○Δ╳→劣
固体铝电解电容
固体铝电解电容固体铝电解电容是一种新型的电容器，它以固体铝作为电解质，具有很高的电容量和长寿命等优点。
本文将介绍固体铝电解电容的原理、制造工艺、应用领域以及未来的发展趋势。
一、固体铝电解电容的原理固体铝电解电容的原理是基于铝的氧化还原反应。
它的结构由铝阳极、固态电解质层和二次电极组成。
在电解液中，铝阳极上的氧化反应会生成氧化铝层，而在固态电解质层中，铝阳极与二次电极之间的电荷传递通过离子迁移完成。
这种反应过程使得固体铝电解电容具有很高的电容量和较低的ESR（等效串联电阻）。
固体铝电解电容的制造工艺相比传统的铝电解电容更为复杂。
首先，需要通过高温热处理的方式将金属铝氧化成氧化铝层。
然后，在氧化铝层上涂覆固体电解质材料。
最后，通过电解液中的电荷传递，形成电容效应。
固体铝电解电容的制造工艺要求高温、高压和精密的工艺控制，以确保电容器的性能和可靠性。
三、固体铝电解电容的应用领域固体铝电解电容由于其高电容量和长寿命等特点，被广泛应用于各个领域。
在电子设备领域，固体铝电解电容可用于电源电路、滤波电路和耦合电路等。
在通信设备中，固体铝电解电容可用于手机、平板电脑和路由器等设备的电源管理和信号处理。
此外，固体铝电解电容还可以应用于新能源领域，如风力发电和光伏发电等。
四、固体铝电解电容的发展趋势随着电子设备的不断发展和应用领域的扩大，固体铝电解电容在未来将迎来更广阔的市场机遇。
未来的固体铝电解电容将朝着高容量、小尺寸和低ESR的方向发展。
同时，制造工艺也将更加精细化和自动化，以提高生产效率和产品质量。
此外，固体铝电解电容的可靠性和安全性也将得到进一步提升，以满足各个应用领域的需求。
固体铝电解电容作为一种新型电容器，具有很高的电容量和长寿命等优点。
它的制造工艺复杂，应用领域广泛，并且在未来还有很大的发展潜力。
相信随着科技的不断进步，固体铝电解电容将在电子领域发挥越来越重要的作用。
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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
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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
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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E特征，解决了传统产品电解液易干涸、漏液、爆裂等问
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
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
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1、铝电解电容器简介
现在市面上可见的电解电容器主要以铝、钽电解电容为
主。因电解电容单位容量大，额定容量可以做到非常大
（几千微法甚至几法拉），占据电容器市场的半壁江山。 其中铝电解电容器因价格便宜、性能优异，又占据了电解 电容市场的80%以上,在大容量的应用领域具有其独特的优 势。
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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
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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。
导电聚合物固体电解质 铝电解电容器
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
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1、铝电解电容器简介
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 UI cos 无 P 有
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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： 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
容器。 按正负极引出方式分：引线型；牛角型；焊片型；螺栓型；表
面贴状型（V-CHIP）。
按特性分： 通用型；宽温型；长寿命型；无极性型；低漏 电流型；低阻抗型(LOW ESR);高频特低阻抗型;耐高纹波型。
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
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；
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。
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