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电容器的物理结构及分类:电解电容器

编辑:admin时间:2020-11-18 16:22点击数:

电解电容器通常采用金属箔(铝/钽)作为正极,金属箔(氧化铝/五氧化二钽)的绝缘氧化层作为电介质。电解电容器按正极分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负极由浸泡在电解质溶液(液体电解质)中的薄纸/薄膜或电解质聚合物组成;二氧化锰通常用作钽电容器的负极。电解电容器之所以得名,是因为它们都是用电解质作为负极(注意要和电介质区分开来)。

注意:由于电解电容是极性电容,使用时必须注意极性。电解电容接反,可能会引起爆炸。

那么人们常说的“液体电容器”“固体电容器”“夹套电容器”“铝壳电容器”是什么呢?其实都是指铝电解电容器。所谓“液体”或“固体”是指电解质的形式。由于液态电解液在高温下容易发生大的膨胀,为了安全起见,通常会在电容器的顶部留一个防爆罐(不使用防爆浆料来防爆),使电解液可以漏出,避免爆炸,从而产生“电容爆浆”。这个设计就像高压锅上的安全垫圈。不过固体电解质基本不用担心这个问题。空气只要抽出来就不会因为热膨胀而爆炸,所以这种电容器一般没有防爆罐。

至于“夹套电容器”和“铝壳电容器”,意在表示“液体电容器”和“固体电容器”,纯粹是直接感性认知产生的概念。电解电容器的外壳通常是铝制的,但塑料护套的电容器大多是液体电解质,而固体电解质电容器的铝壳更美观,所以人们提出了这种说法。

除了板卡中常用的传统电解电容器外,近年来一种新型元件——双电层电解电容器(Farah电容器)逐渐引起了人们的关注。这种电容器只有一个固体电极板,它利用液体电解质和固体电极界面上形成的双电层来储存电荷,也就是说,电解质本身充当另一个电极。由于在液体和固体的接触界面上形成的双电层之间的距离极小(即电极板之间的距离极小),所以它的等效电容可以比传统的电解电容器大得多,可以达到法拉级(甚至上万法拉)。

这种电容器容量大,可以当电池用。但与基于电化学原理的电池相比,双电层电解电容器的充放电过程根本不涉及任何化学物质的变化。理论上,这种“物理电池”可以承受无限制的充放电循环,其充电速度和能量转换率远高于普通化学电池。但毕竟黄金没有赤字,没有人是完美的。由于电双层之间的距离很小,其耐压能力很弱,一般不超过20 V..

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