一、鋁電解電容概念
鋁電解電容是由鋁圓筒做負極,里邊裝有液體電解質(zhì),插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需要經(jīng)過直流電壓處理,使正極片上構(gòu)成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特點是容量大,可是漏電大,安穩(wěn)性差,有正負極性,適宜用于電源濾波或者低頻電路中。
二、鋁電解電容常見的失效形式
電容其有失效的時候,而各類電容器的材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝、性能和運用環(huán)境各不相同,失效機理也各不相同。今日將為我們揭秘鋁電解電容常見的失效形式:漏液、爆破、開路、擊穿、電參數(shù)惡化等。
三、失效形式及其引發(fā)原因分析
1、漏液
漏液,是電容器失效的原因之一,而鋁電解電容也不破例。鋁電解電容其作業(yè)電解液呈現(xiàn)酸性,假如溢出,則會嚴峻污染和腐蝕電容器周圍的其他元器件和印刷電路板。一起電解電容器內(nèi)部,因為漏液而使作業(yè)電解液逐步干涸,損失修補陽極氧化膜介質(zhì)的能力,導致電容器擊穿或電參數(shù)惡化而失效。
產(chǎn)生漏液的原因是很多的,如:
①鋁電解電容器密封欠安;
②選用橡膠塞密封鋁電解電容器的,則或許因為運用太久,導致橡膠老化、龜裂而引起漏液現(xiàn)象;
③機械密封工藝存在問題;
④裝置問題,一般生產(chǎn)廠商會考慮到漏液問題,他們會在企標中明確規(guī)定要立式裝置,而有些企業(yè)則選用了臥式裝置等。
2、爆破
鋁電解電容器在作業(yè)電壓中交流成分過大,或氧化膜介質(zhì)有較多缺點,或存在氯根、硫酸根之類有害的陰離子,致使漏電流較大時電解效果產(chǎn)生氣體的速率較快,作業(yè)時刻愈長,漏電流愈大,殼內(nèi)氣體愈多,溫度愈高。電容器金屬殼內(nèi)外的氣壓差值將隨作業(yè)電壓和作業(yè)時刻的添加而增大。假如密封良好,又沒有任何防爆辦法,則氣壓增大到一定程度就會引起電容器爆破。
目前,已遍及選用防爆外殼結(jié)構(gòu),在金屬外殼上部添加一道褶縫,氣壓高時將褶縫頂開,增大殼內(nèi)容積,從而降低氣壓,減少爆破危險。在運用上如加過載電壓,對電容急速充放電,施加反向電壓等都有或許使電容爆破。
3、擊穿
鋁電解電容器擊穿是因為陽極氧化鋁介質(zhì)膜破裂,導致電解液直接與陽極觸摸而形成的。氧化鋁膜或許因各種材料,工藝或環(huán)境條件方面的原因而受到局部損害。在外加電場的效果下作業(yè)電解液提供的氧離子可在損害部位從頭構(gòu)成氧化膜,使陽極氧化膜得以填平修正??墒羌偃缭趽p害部位存在雜質(zhì)離子或其他缺點,使填平修正作業(yè)無法完善,則在陽極氧化膜上會留下微孔,乃至或許成為穿透孔,使鋁電解電容器擊穿。
此外,隨著運用和貯存時刻的添加,電解液中溶劑逐步消耗和蒸發(fā),使溶液酸值上升,在貯存過程中對氧化膜層產(chǎn)生腐蝕效果。一起,因為電解液老化與干涸,在電場效果下已無法提供氧離子修補氧化膜,從而損失了自愈效果,氧化膜一經(jīng)損壞就會導致電容器擊穿。
工藝缺點也是鋁電解電容器擊穿的一個主要原因。如鉚接工藝欠安時,引出箔條上的毛剌嚴峻剌傷氧化膜,刺傷部位漏電流很大,局部過熱使電容器產(chǎn)生熱擊穿。在運用上過溫,過紋波電流或過機械應(yīng)力都有或許使電容擊穿失效。
4、燒毀
鋁電解電容產(chǎn)生焚毀,一般是以下原因引起:
①正負極接反
鋁電解電容器是一種有正負極的電容器,假如裝置鋁電解電容器時正負極接錯就會產(chǎn)生電容焚毀現(xiàn)象;
②耐壓不夠
當電壓超過鋁電解電容器的本身的耐壓值時,也會產(chǎn)生電容焚毀的現(xiàn)象;
③質(zhì)量不合格
一些生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的鋁電解電容不合格,也或許引發(fā)電容的焚毀等。
5、開路
鋁電解電容器在高溫或潮熱環(huán)境中長時間作業(yè)時或許出現(xiàn)開路失效,其原因在于陽極引出箔片遭受電化學腐蝕而斷裂。關(guān)于高壓大容量電容器,這種失效形式較多。
此外,陽極引出箔片和陽極箔鉚接后,未經(jīng)充分平,則觸摸不良會使電容器出現(xiàn)間歇開路。在運用上,過機械應(yīng)力有或許使電容開路。
6、電參數(shù)惡化
①電容量下降與損耗增大
鋁電解電容器的電容量在作業(yè)前期緩慢下降,這是因為負荷過程中作業(yè)電解液不斷修補并增厚陽極氧化膜所形成的。
鋁電解電容器在運用后期,因為電解液耗損較多、溶液變稠,電阻率因黏度增大而上升,使作業(yè)電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻增大,導致電容器損耗明顯增大。一起,黏度增大的電解液難于充分觸摸經(jīng)腐蝕處理的凹凸不平鋁箔表面上的氧化膜層,這樣就使鋁電解電容器的極板有用面積減小,引起電容量急劇下降。這也是電容器運用壽命接近完畢的體現(xiàn)。
此外,假如作業(yè)電解液在低溫下黏度增大過多,也會形成損耗增大與電容量急劇下降的后果。在運用上過溫,過紋波電流都有或許使電容量下降與損耗增大。
②漏電流添加
漏電流添加往往導致鋁電解電容器失效。工藝水平低,氧化膜損害與沾污嚴峻,作業(yè)電解液配方欠安,原材料純度不高,電解液的化學性質(zhì)與電化學性質(zhì)難以長時間安穩(wěn),鋁箔純度不高,雜質(zhì)含量多等等這些因素均或許形成漏電流超差失效。鋁電解電容器中氯離子沾污嚴峻,漏電流導致沾污部位氧化膜分化,形成穿孔,促使電流進一步增大。
總歸,鋁箔中金屬雜質(zhì)的存在,會使鋁電解電容器漏電流增大,從而縮短電容器的壽命,在運用上過壓等有或許使電容的漏電流添加。