正是這幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),造就了電解電容小體積大容量的優(yōu)勢(shì)。早期的電解電容里確實(shí)要裝電解液的,就好像灌滿電瓶液的老式蓄電池一樣,在這方面電解電容采用了一個(gè)全新的工藝和結(jié)構(gòu),它是在凹凸不平的極板上生成一層很薄的絕緣氧化層,這就使得這層極薄的介質(zhì)能和凹凸不平的電極結(jié)合的天衣無縫。
1、鋁電解電容那么小,為什么容量那么大?
通過物理課的學(xué)習(xí)我們了解到“兩個(gè)彼此絕緣但又相互接近的導(dǎo)體,就可組成一個(gè)電容器”。最簡(jiǎn)單的電容就是平行板電容器,從上面的公式可以看出,電容的容量和極板面積成正比,和極板間的距離成反比。普通電容器為加大極板面積,通常會(huì)把極板做成長(zhǎng)條狀然后纏繞在一起,極板間的介質(zhì)則采用絕緣性能良好的塑料、滌綸、云母或絕緣紙等材料。
由于制造工藝等原因,極板面積和介質(zhì)的厚度受到很大限制,使得容量難以做大,但電解電容器很好的解決了這一問題。首先在加大極板面積方面,采用特殊工藝將正極極板處理成凹凸不平的表面,這使得極板的有效面積大幅增加,在減少介質(zhì)厚度方面,從上面示意圖中可以看出,右面普通電容介質(zhì)是用一種獨(dú)立的絕緣材料來充當(dāng),作為一種材料很難把它做的很薄,否則機(jī)械強(qiáng)度太差無法使用。
另外在和凹凸不平電極的結(jié)合上也是問題,在這方面電解電容采用了一個(gè)全新的工藝和結(jié)構(gòu),它是在凹凸不平的極板上生成一層很薄的絕緣氧化層,這就使得這層極薄的介質(zhì)能和凹凸不平的電極結(jié)合的天衣無縫。那么負(fù)極和氧化膜之間又是如何實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合呢?于是人們又利用液體流動(dòng)性和滲透性好的特點(diǎn),采用了導(dǎo)電液體來作負(fù)極,早期的電解電容里確實(shí)要裝電解液的,就好像灌滿電瓶液的老式蓄電池一樣。
由于不方便使用后來就把液態(tài)改為糊狀,并讓其飽吸于特殊的紙內(nèi),然后緊貼于氧化膜,這就實(shí)現(xiàn)了負(fù)極和介質(zhì)的完美結(jié)合,正是這幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),造就了電解電容小體積大容量的優(yōu)勢(shì)。但這種方式也有一個(gè)缺點(diǎn)就是金屬氧化膜具有單方向絕緣特性,因此電解電容器要分正負(fù)極,正負(fù)極接反后,氧化膜在反向電壓作用下,漏電流迅速增加導(dǎo)致電容器損壞或者發(fā)熱膨脹,甚至爆炸。