鋁電解電容是目前除了陶瓷電容之外用得最廣泛的電容品種了，因此，作為硬件工程師，必須熟練的掌握其特性
鋁電解電容是目前除了陶瓷電容之外用得最廣泛的電容品種了，因此，作為硬件工程師，必須熟練的掌握其特性
電容器是無源器件，在各種電容器中，鋁電解電容器與其他電容器相比，相同尺寸時，CV值更大，價格更便宜。電容器的基本模型如圖所示
其中，ε為介電常數，S為兩極板正對表面積，d為兩極板件距離（電介質厚度）。
從式中可以看出：靜電容量與介電常數，極板表面積成正比、與兩極板間距離成反比。作為鋁電解電容器的電介質氧化膜(Al2O3)的介電常數通常為8~10，這個值一般不比其他類型的電容器大，但是，通過對鋁箔進行蝕刻擴大表面積，并使用電化學的處理得到更薄更耐電壓的氧化電介質層，使鋁電解電容器可以取得比其他電容器更大的單位面積CV值。
陽極-------鋁箔
電介質---陽極鋁箔表面形成的氧化膜（Al2O3)
陰極-------真正的陰極是電解液
? 其他的組成成分包括浸有電解液的電解紙，和電解液相連的陰極箔。綜上所述，鋁電解電容器是有極性的非對稱構造的元件。兩個電極都使用陽極鋁箔的是兩極性（無極性）電容。
鋁電解電容器素子的構造如圖所示，由陽極箔，電解紙，陰極箔和端子（內外部端子）卷繞在一起含浸電解液后裝入鋁殼，再用橡膠密封而成
鋁箔是鋁電解電容器主要材料，將鋁箔設置為陽極，在電解液中通電后，鋁箔的表面會形成氧化膜(Al2O3)，此氧化膜的功能為電介質。
形成氧化膜后的鋁箔在電解液中是具有整流特性的金屬，就像是一個二極管，被稱之為閥金屬。
首先，為了擴大表面積，將鋁箔材料置于氯化物水溶液中進行電化學蝕刻。然后，在硼酸銨溶液中施加高于額定電壓的電壓后，在鋁箔表面形成電介質氧化層（Al2O3），這個電介質層是很薄很致密的氧化膜，大概1.1~1.5nm/V , 絕緣電阻大約為10^8~10^9Ω /m。氧化層的厚度和耐壓成正比。
同陽極箔一樣，陰極鋁箔同樣有蝕刻的程序，但是沒有氧化的程序。因此，陰極鋁箔表面只有少量的自然氧化形成的(Al2O3)，能承受的電壓只有0.5V左右
電解液是由離子導電的液體，是真正意義上的陰極，起著連接陽極鋁箔表面電介質層的作用。而陰極鋁箔類似集電極一樣起著連接真正陰極和內部電路的作用。電解液是決定電容器特性（溫度特性，頻率特性，使用壽命等）的關鍵材料。
電解紙主要起著均衡電解液的分布并保持陰極箔和陽極箔間隔的作用。
①蝕刻（擴大表面積）
蝕刻的作用是擴大鋁箔表面積。蝕刻是在氯化物溶液中施加交流或直流電流的電化學過程。
②化成（形成電介質層）
化成是在陽極鋁箔表面形成電介質層（Al2O3）的過程。一般將化成過的鋁箔作為陽極使用。
③裁剪
按照不同產品的尺寸要求將鋁箔（陰極箔和陽極箔）和電解紙剪切為需要的尺寸
④卷繞
將陰極箔和陽極箔之間插入電解紙，然后卷繞成圓柱形，在卷繞工藝上陰極箔和陽極箔上連接端子。
⑤含浸
含浸是將素子浸入電解液中的過程。電解液能對電介質層進一步修復。
⑥密封
密封是將素子裝入鋁殼中后用封口材料（橡膠，橡膠蓋等）密封的過程。
⑦老化（再化成）
老化是對密封后的電容器在高溫下施加電壓的過程。這個過程能將裁剪和卷繞過程時電介質層的一些受損進行修復。
⑧全檢，包裝
老化之后，將對所有產品進行電氣特性檢查。并進行端子加工，編帶等。最后進行包裝。
電極表面積越大，容量（儲存電荷的能力）越大。鋁電解電容器的靜電容量值是在20℃，120Hz /0.5V的交流電條件下測試的值。
?①溫度升高，容量也會升高；溫度降低，容量也會降低。
電解電容等效電路如上圖（忽略了絕緣電阻），當頻率為120Hz（一般電容器標稱的損耗角就是在此頻率下測得的）時，頻率相對等效串聯電感L非常低，因此可以忽略L，損耗角模型如下圖：
損耗角與溫度的關系如下圖，溫度越高，損耗角越小。
在低溫的時候，可以看到損耗角變大很多，在20℃時是0.05，在-40℃時是0.09，根據公式說明ESR增大了接近1倍。
漏電流是鋁電解電容器特性之一，當施加直流電壓時，電介質氧化層允許很小的電流通過，這一部分小電流稱為漏電流。理想的電容器是不會產生漏電流的情況（和充電電流不一樣，即使電壓恒定，這個電流也是持續存在的）。
漏電流會隨時間而變化，如圖所示、隨時間而減小后會達到一個穩定值。因此，漏電流的規格值為20℃下施加額定電壓一段時間之后所測量的值。
當溫度升高時，漏電流增加；溫度降低，漏電流減少施加的電壓降低，漏電流值也會減少。
根據模型，電容器的復阻抗為：
1/ωC是容抗，圖中容抗的直線向下角成45°角。ωL是感抗、它的直線向右上角成45°角。R代表等效串聯電阻。在低頻率區間，有頻率依存性的電介質損失影響大，因而R曲線向下。在高頻區間，電解液和電解紙的阻值占主導地位，不再受頻率的影響，因而R值趨于穩定。
廠家一般都有各種系列的電解電容，低ESR的，長壽命的，高溫的。而普通品是性能最低的，是最便宜的，一般溫度和壽命參數是85℃/105℃-1000h/2000h、本節這里說的也是這種鋁電解電容。
這里高品質鋁電解電容是相對普通鋁電解電容來說的，在一些特殊的場合，普通鋁電解電容并不能滿足我們的要求。實際上，鋁電解電容廠家通常會提供多個系列的型號，高品質的主要分為3類：高耐溫化、長壽命化、低阻抗化。
如下圖為松下的鋁電解電容列表。
高壽命的可以達到5000h，高溫的可以達到125℃。
施加異常電壓會引起電容器內部發熱和產生氣體而導致內部壓力上升，壓力上升會導致開閥或電容器損壞失效
? 施加高于額定電壓的電壓會引起陽極箔的化學反應（形成電介質）導致漏電流迅速增加,從而產生熱量和氣體,內部壓力因此也會升高。
? 這種化學反應會隨著電壓,電流,環境溫度的升高而加快。隨著內部壓力增加,電容器會開閥或損壞失效。也可能會導致電容器容量降低,損失角和漏電流增加,從而會導致電容器短路。
施加反相電壓會引起電容器陰極箔的化學反應，同施加過大電壓一樣會導致漏電流迅速增加,電容器內部會產生熱量和氣體而引起內壓升高。
這種化學反應會隨著電壓，電流，環境溫度的升高而加快。同時靜電容量減少，損失角增大，漏電流增加。
施加大概1V的反相電壓會導致容量減少；施加2V-3V的反相電壓會導致容量減少，損失角增加/或者漏電流增加而縮短了電容器的壽命。如果施加更大的反相電壓會導致開閥或電容器損壞。
給鋁電解電容器充電、讓其端子間短路，再將短路線路打開放置一段時間過后，兩端子間的電壓會發生再次上升的現象。此時的電壓叫再起電壓。
給電介質施加電壓后，電介質內部發生電氣變化，電介質表面帶有施加的電壓和正負反向電荷。（極化作用）因為極化作用的速度，有快慢之分，施加電壓后、把端子間的電壓放至 0V、打開線路后放置，分極反應慢的電位在端子間產生再起電壓。
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再起電壓的時間變化如圖所示，兩端子間打開后約10～20天后達到峰值，再漸漸降低。另外，大型品（螺絲端子型、基板自立型）的再起電力值有變大的傾向。
再起電壓發生后，意外的讓兩端子間短路的話，打火會給生產線作業人員帶來恐怖感、電路的 CPU、存儲器等低電壓驅動素子也有被破壞的危險。作為防止辦法，請在使用前用 100～1K歐左右的電阻對所積蓄的電荷進行放電
鋁電解電容器的壽命、一般受電解液通過封口向外蒸發的現象的影響、表現為靜電容量的減少、損失角正切值的增大。
電解液的蒸發速度和溫度的關系用阿雷尼厄斯定律表示：
k為：化學反應速度
A：頻度因子
E：活性化能量
R：氣體常數
T：溫度
這個公式說明了化學反應速度（電解液損失的速度）與溫度呈對數的關系。而溫度由鋁電解電容環境溫度，紋波電流兩者決定，因此，環境溫度和紋波電流決定了鋁電解電容的使用壽命。
鋁電解電容實際使用壽命公式如下（不同電容有些差別，僅供參考）：
Lx為使用壽命。
Lo為保證壽命值（規格書中宣稱的壽命）。
To為最高工作溫度（規格書中溫度上限）。
Tx為實際環境溫度，鋁電解電容實際環境溫度。
很容易得出：電容工作溫度每升高 10℃?，電容壽命減小一倍
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