電容的制作課件

電容的制作

程銘鄧志福姜海齡馬耀鵬

報(bào)告人：姜海齡電容的制作

程銘鄧志福姜海齡馬耀鵬

報(bào)告人：姜1一、電容器的起源二、電容器的分類

1、電解電容器電解電容基本知識(shí)介紹電解電容8大材料介紹電解電容制作流程介紹電解電容主要參數(shù)介紹

2、有機(jī)電容器 3、無(wú)機(jī)電容器 4、超級(jí)電容器2一、電容器的起源22電容的雛形——萊頓瓶電容的雛形——萊頓瓶3電容器的分類4電容器的分類44電解電容器電解電容器的內(nèi)部有儲(chǔ)存電荷的電解質(zhì)材料，分正、負(fù)極性，類似于電池，不可接反。正極為粘有氧化膜的金屬基板，負(fù)極通過(guò)金屬極板與電解質(zhì)（固體和非固體）相連接。電解電容器電解電容器的內(nèi)部有儲(chǔ)存電荷的電解質(zhì)材料，分正、負(fù)極5鋁電解電容器6鋁電解電容器66鉭電解電容器10鉭電解電容器107根據(jù)C=ε0*s/d，如何獲得大容量電容？增大電極板面積，減小電極板間距！為了增加電容器的單位體積電容量，最簡(jiǎn)單的方法就是增加電極表面積。將電容器的一個(gè)電極弄粗糙增加電極表面積是最簡(jiǎn)單的辦法。問(wèn)題是另一個(gè)電極如何與原來(lái)的粗糙電極嚴(yán)密接觸？解決方法就是用電解質(zhì)滲入粗糙表面電極深處。根據(jù)C=ε0*s/d，如何獲得大容量電容？8電解電容基本知識(shí)介紹

電解電容包含兩個(gè)導(dǎo)電電極，中間有絕緣層隔開(kāi)。一個(gè)電極（陽(yáng)極）由擴(kuò)大了表面積的鋁箔形成。鋁氧化層（AL2O3）在其表面形成絕緣層。與其它電容相比，鋁電解電容的負(fù)極（陰極）是導(dǎo)電液體，稱作電解液。另外一個(gè)鋁箔，是所謂的陰極箔，其有更大的表面積，以傳遞電流到電解液。鋁電解電容的絕緣層是由陽(yáng)極氧化（化成）在鋁箔上形成鋁氧化物層，絕緣層厚度隨著化成電壓的增大而增大，其比率是1.2nm/V。即使是很高耐壓的電解電容，其氧化層也不超過(guò)1μm這樣可以節(jié)省電極空間。這是高容積率可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)原因（相比較而言，紙絕緣層的最小厚度為6to8μm)

電解電容基本知識(shí)介紹電解電容包含兩個(gè)導(dǎo)電電極，中間電解電容基本知識(shí)介紹認(rèn)識(shí)電解電容器電解電容基本知識(shí)介紹認(rèn)識(shí)電解電容器10電解電容8大材料介紹電解電容器八大原材料Anodefoil(正箔)Cathodefoil（負(fù)箔）ElectrolyticPaper（電解紙）

Terminal（導(dǎo)針）Electrolyte（電解液）Rubber（封口橡膠）Case（鋁殼）Sleeve（套管）電解電容8大材料介紹電解電容器八大原材料Anodef11電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔/負(fù)箔介紹

正箔：使用光鋁箔（60-110um厚度，99.997%以上純度）進(jìn)行腐蝕擴(kuò)展面積后的鋁箔。負(fù)箔：使用光鋁箔（20-50um厚，99.97%以上純度）進(jìn)行電蝕面積后鋁箔。電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔/負(fù)箔介紹正箔：使用12電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔/負(fù)箔介紹

化成箔:--利用電解液在直流電作用下在純AL表面生成一層致密的AL2O3皮膜.--正箔經(jīng)化成后,含有一高介電常數(shù)的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜當(dāng)作陽(yáng)極與陰極間的絕緣層.氧化皮膜的厚度即為兩箔件的距離(d),此厚度厚薄可由化成來(lái)加以控制.--由于氧化皮膜的介電系數(shù)高,且厚度薄,故電解電容器的容量較其它電容器的容量為高.電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔/負(fù)箔介紹化成箔:13電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔介紹之微觀結(jié)構(gòu)

圖2高壓電容陽(yáng)極箔

圖3低壓電容鋁箔放大率400倍

放大率400倍電解電容8大材料介紹電解電容器—正箔介紹之微觀結(jié)構(gòu)14電解電容8大材料介紹電解電容器—電解液介紹

電解液組成電解液：電解電容器的實(shí)際陰極是與氧化膜接觸之電解液.而負(fù)箔只是將電流傳至電解液而已.?組成：溶質(zhì)+溶劑+添加劑---常用的溶劑：γ-丁內(nèi)酯、二乙二醇、乙二醇.....--常用的溶質(zhì)：已二酸銨磷酸二氫銨長(zhǎng)鏈雙酸銨......--常用的添加劑：消氫、耐壓、防腐、阻燃劑....電解液三大特性：PH值，電導(dǎo)度，火花電壓電解電容8大材料介紹電解電容器—電解液介紹電解液組成15電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程16電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—裁切

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—裁切17電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞18電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞19電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞20電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—釘接/卷繞21電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—含浸

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—含浸22電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—組立/封口

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—組立/封口23電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—清洗

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—清洗24電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—套管

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—套管25電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—充電

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—充電26電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—充電

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—充電27電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—選別

電解電容制作流程介紹電解電容器制作流程—選別28電解電容主要參數(shù)介紹電解電容主要參數(shù)

1.電容量3.損失角(MaxDF)

4.漏電流(MaxuA)

5.串聯(lián)等效電阻（ESR)2.電壓參數(shù)8.保證壽命(Hours)9.頻率特性

6.紋波電流(MaxmA/rms)7.操作溫度(-40℃~+85/105℃)10.溫度特性

11.尺寸(直徑&高度&腳距)電解電容主要參數(shù)介紹電解電容主要參數(shù)1.電容量3.損失角29電解電容主要參數(shù)介紹

額定電容量CR電解電容器的容值，取決于在交流電壓下工作時(shí)所呈現(xiàn)的阻抗。因此交流電容值。隨著工作頻率、電壓以及測(cè)量方法的變化而變化。在標(biāo)準(zhǔn)JISC5102規(guī)定：鋁電解電容的電容量的測(cè)量條件是在頻率為120Hz，最大交流電壓為0.5Vrms，DCbias電壓為1.5～2.0V的條件下進(jìn)行?？梢詳嘌?，鋁電解電容器的容量隨頻率的增加而減小電解電容主要參數(shù)介紹額定電容量CR電解電容器的容值，取決30電解電容主要參數(shù)介紹

電容量的溫度特性

電解電容的容量不是在所有工作情況下都是常量，溫度對(duì)容量有很大影響。溫度降低時(shí)，電容粘性增加，這會(huì)降低導(dǎo)電性

總體上，電容特性曲線在低額定電壓時(shí)比較陡峭，陽(yáng)極表面粗糙度越大也會(huì)越陡峭。電解電容主要參數(shù)介紹電容量的溫度特性電解電容的容量不是31電解電容主要參數(shù)介紹

電容量的頻率特性

電解電容主要參數(shù)介紹電容量的頻率特性32電解電容主要參數(shù)介紹

電壓參數(shù)1.額定DC電壓VR額定DC電壓VR是電容器在額定溫度范圍內(nèi)所允許的連續(xù)工作電壓，它包括在電容器兩電極間的直流電壓和脈動(dòng)電壓或連續(xù)脈沖電壓之和。2.反向電壓絕大多數(shù)電解電容器不允許施加反向電壓，鋁電解電容器的反向電壓短時(shí)間內(nèi)不得超過(guò)1.5V，一般允許不超過(guò)0.8V。3.額定浪涌電壓Vs額定浪涌電壓Vs是鋁電解電容器在短時(shí)間內(nèi)能承受的電壓值，其測(cè)試條件是：電容器工作在25C，在不超過(guò)30秒，兩次間隔不小于5分電解電容主要參數(shù)介紹電壓參數(shù)1.額定DC電壓VR33電解電容主要參數(shù)介紹

損失角(DF)電解電容器的損耗因數(shù)（DissipationFactor，英文縮寫(xiě)：DF）可以理解為在交流電流激勵(lì)下，耗散因數(shù)tanδ是等效串聯(lián)電阻與等效串聯(lián)線路里容性電抗成分的比值.電解電容主要參數(shù)介紹損失角(DF)電解電容器的損耗因數(shù)（34電解電容主要參數(shù)介紹

損失角(DF)根據(jù)電容器的損耗因數(shù)的原始定義式得：這是容抗與串聯(lián)等效電阻（ESR）之比。非常像交流電路中的RC電路，而且，這個(gè)比值非常像三角函數(shù)的對(duì)邊比鄰邊—正切函數(shù)。因此，電解電容器的損耗因數(shù)（簡(jiǎn)稱DF）很多技術(shù)文獻(xiàn)中也稱為損耗角正切（tanδ）

電解電容主要參數(shù)介紹損失角(DF)根據(jù)電容器的損耗因數(shù)的35電解電容主要參數(shù)介紹

損失角(DF)鋁電解電容器的損耗因數(shù)與溫度、頻率的關(guān)系

電解電容主要參數(shù)介紹損失角(DF)鋁電解電容器的損耗因數(shù)36電解電容主要參數(shù)介紹

漏電流（LC)漏電流(leakage

current)當(dāng)然要低，它的計(jì)算公式大致是:I＝K×CV。漏電流I的單位是μA，K是常數(shù)，例如是0.01或0.03，每家制造廠會(huì)選擇不同的常數(shù)。但不論如何，電容器容量愈高，漏電流就愈大。從計(jì)算式可得知額定電壓愈高，漏電流也愈大，因此降低工作電壓亦可降低漏電流。

I＝K×CV電解電容主要參數(shù)介紹漏電流（LC)漏電流(leakage37電解電容主要參數(shù)介紹

串聯(lián)等效電阻（ESR)等效串聯(lián)電阻是指等效串聯(lián)線路的阻性成分。ESR值于與頻率，溫度有關(guān)，而且與耗散因數(shù)有關(guān)，公式如下ESR等效串聯(lián)電阻，單位Wtand耗散因數(shù)CS

串聯(lián)電容，單位為F電解電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）。其中，電解液的電阻是鋁電解電容器等效串聯(lián)電阻（ESR）的主要部分。電解電容主要參數(shù)介紹串聯(lián)等效電阻（ESR)等效串聯(lián)電阻是38紋波電流和紋波電壓Urms=Irms×R Vrms表示紋波電壓 Irms表示紋波電流 R表示電容的ESR

由上可見(jiàn)，當(dāng)紋波電流增大的時(shí)候，即使在ESR保持不變的情況下，漣波電壓也會(huì)成倍提高。一般的，紋波電流與頻率成正比，因此低頻時(shí)紋波電流也比較低。紋波電流和紋波電壓Urms=Irms×R39有機(jī)電容器用電容器紙或合成有機(jī)薄膜為介質(zhì)材料制成的電容器稱有機(jī)介質(zhì)電容器。這類電容器多是卷繞式結(jié)構(gòu)，其電極有金屬箔電極和金屬化電極兩種。

11有機(jī)電容器用電容器紙或合成有機(jī)薄膜為介質(zhì)材料制成的電容器稱有40箔式有機(jī)薄膜電容器12箔式有機(jī)薄膜電容器1241金屬化有機(jī)薄膜電容器13以有機(jī)薄膜為介質(zhì)，直接在它的單面制一層20nm厚的金屬膜作為極板。用兩片這樣的極板并疊卷繞，便可制得兩層結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜電容器。由于有機(jī)薄膜與金屬膜不能分離，屬金屬化，故稱為金屬化有機(jī)薄膜電容器金屬化有機(jī)薄膜電容器13以有機(jī)薄膜為介質(zhì)，直接在它的單面制一42多層陶瓷電容器14介電陶瓷層3內(nèi)電極4&

5

層壓材料2層壓材料

2的端面6&7外電極(Ag)8