正是這幾項關鍵技術,造就了電解電容小體積大容量的優勢。早期的電解電容里確實要裝電解液的,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全新的工藝和結構,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能和凹凸不平的電極結合的天衣無縫。
1、鋁電解電容那么小,為什么容量那么大?
通過物理課的學習我們了解到“兩個彼此絕緣但又相互接近的導體,就可組成一個電容器”。最簡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,通常會把極板做成長條狀然后纏繞在一起,極板間的介質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,在減少介質厚度方面,從上面示意圖中可以看出,右面普通電容介質是用一種獨立的絕緣材料來充當,作為一種材料很難把它做的很薄,否則機械強度太差無法使用。
另外在和凹凸不平電極的結合上也是問題,在這方面電解電容采用了一個全新的工藝和結構,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能和凹凸不平的電極結合的天衣無縫。那么負極和氧化膜之間又是如何實現完美結合呢?于是人們又利用液體流動性和滲透性好的特點,采用了導電液體來作負極,早期的電解電容里確實要裝電解液的,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改為糊狀,并讓其飽吸于特殊的紙內,然后緊貼于氧化膜,這就實現了負極和介質的完美結合,正是這幾項關鍵技術,造就了電解電容小體積大容量的優勢。但這種方式也有一個缺點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極,正負極接反后,氧化膜在反向電壓作用下,漏電流迅速增加導致電容器損壞或者發熱膨脹,甚至爆炸。