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液体钽电解电容器的结构与特点

2020-05-22

液体钽电解电容器电性能比较优异,在所有电解电容器中,漏电流最小,单位体积的CU乘积(电容器和额定电压的乘积)最大,比同体积的和其它电容器的电容量大5倍以上,因此广泛用于盘算机、通信设备、雷达、飞机、船舶、精密仪器、盘算机、EMC、采矿设备等电子线路中。


一、液体钽电解电容器的结构特点:

1. 液体钽电解电容器的事情介质是在钽芯外貌上所生成的一层极薄的Ta2O5膜,此层介质氧化膜和金属钽结合成一个整体,不可单独保存。

2. 液体钽电解电容器的阳极是电容器中生成介质氧化膜的金属钽,使电容器接入电路中应用时的正极。

3. 液体钽电解电容器的实际阴极是事情电解质,包括浸渍电解质(液体)和凝胶电解质(凝胶)。为了使阴极能够与外部相连接,又以另一金属外壳与电解质相接触,这是液体钽电解电容器接入电路时的负极,仅起引出阴极的作用。


二、液体钽电解电容器的结构:

液体钽电解电容器的结构

1. 钽芯和介质氧化膜

钽芯是液体钽电容器的阳极,是由钽粉通过压制烧结等工艺制成的圆柱体。在此圆柱体的一端圆心处引出一根钽丝,用以接入电路的正极。烧结时的开孔很洪流平上影响着钽电容器的电容量及损耗。钽芯外貌上经过赋能形成厚度约莫为几十到几百纳米的Ta2O5氧化膜层,该氧化膜层以无定型态保存,使得钽芯外貌有大宗的蜂窝状空隙。这层氧化膜是电解电容器的心脏部分,它的质量关系到电容器性能的优劣,特别是漏电流的巨细。

2. 银外壳

液体钽电解电容器通常接纳高纯度银外壳作为电容器引出阴极,是电容器接入电路时的负极。未经处理的银外壳内外貌积小,使得电容量不易被引出,因此要增大阴极外貌积。解决这个问题可以通过化学或者电化学腐化的要领,如硫酸、硝酸等,可是这些腐化剂氧化性过强,腐化速度过快,效果难以控制,有可能使壳口被腐化,从而影响电容器的密封性。另一种要领是在银外壳内壁用电镀或电化学镀的要领沉积一层海绵状的铂黑层,可是铂黑层保存易脱落的问题。目前一般接纳全钽全密封结构,并在银外壳内壁沉积一层具有多孔隙的碳来增加阴极有效面积。

3.事情电解质

事情电解质是钽电容器的实际阴极,它与阳极钽块外貌的Ta2O5介质膜层及银外壳的内壁充分接触,其物理与化学性质对电容器的电性能有着重要的影响。液体钽电解电容器的事情电解质包括浸渍电解质和凝胶电解质两部分。一部分是浸渍电解质,用于浸渍钽芯,使电解质溶液可以渗入多孔隙的阳极钽块里,以引出最大的电容量。它需要具有良好的浸润性,在事情中能不绝提供修补介质氧化膜的电化学能力,并且其电导率和黏度在划定的温度规模内的变革要小而平稳,沸点和冰点在事情温度规模之外,较高的闪火电压和较低的饱和蒸汽压。另一部分是凝胶电解质,冷却后为凝胶状,具有摇匀性,填充在钽芯与银外壳之间,起到两者之间的联系作用并可以避免电容器漏液。


三、液体钽电解电容器具有以下特点:

1. 体积比铝电解电容器小

由于钽电解电容器接纳颗粒很细的钽粉烧结成多孔的正极,所以单体积内的有效面积大,并且钽氧化膜的介电常数比铝氧化膜的介电常数大因此在相同耐压和电容量的条件下,钽电解电容器的体积比铝电解电容器的体积要小得多。

2. 使用温度规模宽

GTCAP品牌液体钽电解电容器都能在-55℃~+155℃情况温度规模内事情。有的还能在+200℃下事情。

3. 漏电流小,损耗低,绝缘电阻大,频率特性好。

4. 容量大,寿命长,可制成超小型元件。

5. 性能稳定

由于钽氧化膜化学性能稳定,并且耐酸、耐碱,因而钽电解电容器性能稳定,长时间事情仍能坚持良好的电性能。

5. 价格相对较高

由于钽电解电容器接纳金属质料,再加上工艺原因,因而本钱高、价格贵。

6. 有极性、耐压低

钽电解电容器是有极性的电容器,且耐压低。钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合,如要求电容器体积小、上下限温度规模宽、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。


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