铝电解电容失效原因分析

一、铝电解电容概念

铝电解电容是由铝圆筒做负极，里边装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上构成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，可是漏电大，安稳性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。

二、铝电解电容常见的失效形式

电容其有失效的时候，而各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和运用环境各不相同，失效机理也各不相同。今日将为我们揭秘铝电解电容常见的失效形式：漏液、爆破、开路、击穿、电参数恶化等。

三、失效形式及其引发原因分析

1、漏液

漏液，是电容器失效的原因之一，而铝电解电容也不破例。铝电解电容其作业电解液呈现酸性，假如溢出，则会严峻污染和腐蚀电容器周围的其他元器件和印刷电路板。一起电解电容器内部，因为漏液而使作业电解液逐步干涸，损失修补阳极氧化膜介质的能力，导致电容器击穿或电参数恶化而失效。

产生漏液的原因是很多的，如：

①铝电解电容器密封欠安；

②选用橡胶塞密封铝电解电容器的，则或许因为运用太久，导致橡胶老化、龟裂而引起漏液现象；

③机械密封工艺存在问题；

④装置问题，一般生产厂商会考虑到漏液问题，他们会在企标中明确规定要立式装置，而有些企业则选用了卧式装置等。

2、爆破

铝电解电容器在作业电压中交流成分过大，或氧化膜介质有较多缺点，或存在氯根、硫酸根之类有害的阴离子，致使漏电流较大时电解效果产生气体的速率较快，作业时刻愈长，漏电流愈大，壳内气体愈多，温度愈高。电容器金属壳内外的气压差值将随作业电压和作业时刻的添加而增大。假如密封良好，又没有任何防爆办法，则气压增大到一定程度就会引起电容器爆破。

目前，已遍及选用防爆外壳结构，在金属外壳上部添加一道褶缝，气压高时将褶缝顶开，增大壳内容积，从而降低气压，减少爆破危险。在运用上如加过载电压，对电容急速充放电，施加反向电压等都有或许使电容爆破。

3、击穿

铝电解电容器击穿是因为阳极氧化铝介质膜破裂，导致电解液直接与阳极触摸而形成的。氧化铝膜或许因各种材料，工艺或环境条件方面的原因而受到局部损害。在外加电场的效果下作业电解液提供的氧离子可在损害部位从头构成氧化膜，使阳极氧化膜得以填平修正。可是假如在损害部位存在杂质离子或其他缺点，使填平修正作业无法完善，则在阳极氧化膜上会留下微孔，乃至或许成为穿透孔，使铝电解电容器击穿。

此外，随着运用和贮存时刻的添加，电解液中溶剂逐步消耗和蒸发，使溶液酸值上升，在贮存过程中对氧化膜层产生腐蚀效果。一起，因为电解液老化与干涸，在电场效果下已无法提供氧离子修补氧化膜，从而损失了自愈效果，氧化膜一经损坏就会导致电容器击穿。

工艺缺点也是铝电解电容器击穿的一个主要原因。如铆接工艺欠安时，引出箔条上的毛剌严峻剌伤氧化膜，刺伤部位漏电流很大，局部过热使电容器产生热击穿。在运用上过温，过纹波电流或过机械应力都有或许使电容击穿失效。

4、烧毁

铝电解电容产生焚毁，一般是以下原因引起：

①正负极接反

铝电解电容器是一种有正负极的电容器，假如装置铝电解电容器时正负极接错就会产生电容焚毁现象；

②耐压不够

当电压超过铝电解电容器的本身的耐压值时，也会产生电容焚毁的现象；

③质量不合格 

一些生产厂家生产的铝电解电容不合格，也或许引发电容的焚毁等。

5、开路

铝电解电容器在高温或潮热环境中长时间作业时或许出现开路失效，其原因在于阳极引出箔片遭受电化学腐蚀而断裂。关于高压大容量电容器，这种失效形式较多。

此外，阳极引出箔片和阳极箔铆接后，未经充分平，则触摸不良会使电容器出现间歇开路。在运用上，过机械应力有或许使电容开路。

6、电参数恶化

①电容量下降与损耗增大

铝电解电容器的电容量在作业前期缓慢下降，这是因为负荷过程中作业电解液不断修补并增厚阳极氧化膜所形成的。

铝电解电容器在运用后期，因为电解液耗损较多、溶液变稠，电阻率因黏度增大而上升，使作业电解质的等效串联电阻增大，导致电容器损耗明显增大。一起，黏度增大的电解液难于充分触摸经腐蚀处理的凹凸不平铝箔表面上的氧化膜层，这样就使铝电解电容器的极板有用面积减小，引起电容量急剧下降。这也是电容器运用寿命接近完毕的体现。

此外，假如作业电解液在低温下黏度增大过多，也会形成损耗增大与电容量急剧下降的后果。在运用上过温，过纹波电流都有或许使电容量下降与损耗增大。

②漏电流添加

漏电流添加往往导致铝电解电容器失效。工艺水平低，氧化膜损害与沾污严峻，作业电解液配方欠安，原材料纯度不高，电解液的化学性质与电化学性质难以长时间安稳，铝箔纯度不高，杂质含量多等等这些因素均或许形成漏电流超差失效。铝电解电容器中氯离子沾污严峻，漏电流导致沾污部位氧化膜分化，形成穿孔，促使电流进一步增大。

总归，铝箔中金属杂质的存在，会使铝电解电容器漏电流增大，从而缩短电容器的寿命，在运用上过压等有或许使电容的漏电流添加。