《铝电解电容器技术现状及发展趋势》

《铝电解电容器技术现状及发展趋势》
摘要】：铝电解电容器目前的发展方向是容量更大、体积更小、成本更低而且
高频低阻抗。

近些年来我国的铝电解电容器技术发展主要表现在片石化技术、高
比熔点制造技术还有电解质固体化技术这三个方面，一下我们就来重点介绍一下
这三种技术的进展情况。

【关键词】：铝电解电容器；技术现状；发展趋势
引言
随着社会现代化技术的迅速发展，电子技术也在不断的进步，电子正极的组
装密度还有集成化程度也有了进一步的提升，因此同样的对于铝电解电容器也提
出了更高的要求。

1.铝电解电容器的生产流程
第一，进行刻蚀处理。

一般情况下阳极和阴极都是高纯度薄铝箔，厚度
0.02mm-0.12mm。

为了使容量进一步扩大，应该增加箔的有效表面积，针对电解
质所接触铝箔表面结合腐蚀的方法加以刻蚀，促使形成不同的微小条状。

第二，
形成氧化膜。

电容电解质会附着在阳极箔的表面，属于一层铝氧化物。

形成的厚
度和电压具有直接的关联。

第三，切片。

一般情况下铝箔的一卷是0.4-0.5m宽的
条状，通过工艺梳理和刻蚀后，根据实际的使用需求切成适合的宽度大小。

第四，芯子卷绕。

完成铝箔的切片处理之后，在卷绕机上设置一层隔离纸，并铺设阳极箔，这样设置两层，将其绕卷成为柱状的芯子结构，在其外侧设置带状压敏条，
防止芯子出现松散的现象。

隔离纸属于阴极箔与阳极箔间的衬垫层，对于两极箔
的接触能够有效避免，阻止了短路现象。

第五，注入液态电解质。

在芯子当中注
满电解液，隔离纸能够充分吸收，并在毛细刻蚀管道当中进行深入。

第六，老化、分检。

这个过程中的电压施加要比额定电压大，但同时要保证是低于电压数值的
直流电。

老化过后实行分检步骤，分检出合格、漏电、高容产品。

第七，编带包装、入库。

编带处理要根据客户的需求，例如盒装规格、数量、是否需要剪脚等。

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=ε0εrS/d，其中ε0是真空介电常数，εr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Al203，εr=8-10.d=aVf，α≈1.4nm/V，Vf=10V～600V，则d约为0.014μm-0.9μm，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μF/cm2，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Al203相对介电常数εr、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8～10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。

目前己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铝电解电容器技术的发展趋势
3.1我国铝电解电容器技术跟国外技术的差距
目前来说我国跟国外发达国家的铝电解电解电容器技术相比较来说还存在一定的差距，其中主要表现在材料和零部件上还有市场方面，我国的铝电解电容器的使用零部件和材料的制造技术跟以前相比已经有了很大的进步，但是跟其他的发达国家相比来说还是存在很多问题。

同时我国的大部分铝电解电容器生产企业主要是以显示器、电话、电子玩具、DVD、TV等中低档的电器为主，在不同的销售时间段都会存在较大的价格竞争，导致铝电解电容器技术行业的整体经济效益下滑。

而汽车电子胚胎、通讯、IT、工业开关电源灯高档市场都被国外发达国家的制造企业所占据，这也是我国铝电解电容器制造行业发展过慢的重要原因。

留白电解电容器行业受到了有关材料生产设备的支援，例如说铝箔的化成设备，都是电容器生产企业自行设计的，企业之间缺乏交流，很难达成电子产品的精度和集成的高要求。

3.2加大产品开发力度
铝电解电容器的未来发展过程中，我国的铝电解电容器制造厂商需要根据自身的发展情况，加大对于新产品的研究和开发力度，争取能够在关键技术上取得更大的发展和突破。

在家打新产品开发力度的同时，也要加强铝箔电解电容器制造过程的相关管理工作，确保电容器产品能够在制造过程中得到质量控制，可以先从产品质量这一基础性工作要求入手，在保证我国铝电解电容器产品质量的同时，减少我国跟其他发达国家铝电解电容器技术的差距。

要在生产中不断地扩大配套高档市场的份额，提升我国留白电解电容器行业的经济效益和社会效益，为铝电解电容器技术的发展提供一个良好的社会环境。

3.3零部件和材料生产企业要积极配合
我国相关企业要加强跟国外高端技术企业的合作力度，提升国内铝电解电容
器零部件还有材料的技术要求和标准，通过自主开发来生产祝符合国际线及技术
水平的零部件和材料，确保提升我国铝电解电容器产品的生产质量。

通过提升零
部件和材料的相关技术还能够有效降低生产成本，加强我国在铝电解电容器市场
上的国际竞争力。

3.4拓展国外市场
我国的铝电解电容器制造企业要利用我国劳动力较多并且具有一定制造经验
的优势，大力发展国外市场，增加产品出口比例，让铝电解电容器制造行业能够
在全球化的经济竞争和发展中不断壮大。

结语
综上分析笔者相信，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]冯莉. 浅谈铝电解电容器技术现状及未来发展趋势[J]. 电子制作，2016，（07）：78-79+81.
[2]李瑞梅. 石墨烯在电解电容器领域的应用专利技术综述[J]. 科技展望，2016，（06）：29-30.。