固態(tài)鋁電容器與液態(tài)鋁電容器的異同
2021-07-26 11:11:12
一、性能上的異同
1.固態(tài)鋁電容器的固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率高于一般液態(tài)電解質(zhì)大約 102～103 倍， 具有比液態(tài)鋁電容器低得多的 ESR 值，達(dá)到 5mΩ(實(shí)測值)左右，因而固態(tài)鋁電容器阻抗-頻率特性優(yōu)良。
2.在使用溫度范圍內(nèi)，固態(tài)電解質(zhì)的電性能幾乎不發(fā)生變化，因此固態(tài)鋁電容器具有很好的溫度特性，幾乎可以在-55~105℃的寬溫度范圍內(nèi)保持電性能不變;一般情況下，液態(tài)鋁電容器的電性能受溫度變化波動較大。
3.液態(tài)鋁電容器是靠電解液中的離子導(dǎo)電來傳遞信息的，因此速度慢，且受頻率、溫度等因素影響大;固態(tài)電解質(zhì)依靠電子導(dǎo)電方式傳遞信息，不存在液態(tài)電解質(zhì)那樣的載流子延遲問題。
4.固態(tài)鋁電容器的允許紋波電流大。固態(tài)鋁電容器由于ESR 低，可以在瞬間向負(fù)荷提供很大的電流，本身因?yàn)榻範(fàn)枱嵋鸬陌l(fā)熱量很少。以相同尺寸(φ8mm×8mm 及同等體積)的產(chǎn)品比較，鉭電容器為1900mA，液態(tài)鋁電容器為 630mA，而固態(tài)鋁電容器可以達(dá)到 6100 mA。
5.液態(tài)電容器中的鋁箔和電解紙?jiān)谑褂眠^程中， 由于周圍環(huán)境的影響 (比如用于功率放大器中)可能會發(fā)生振動，這種振動會對信號產(chǎn)生“染色效應(yīng)”及造成信息失落;固態(tài)鋁電容器中，固態(tài)電解質(zhì)將鋁箔和隔離紙很好地固定，避免了上述的振動。
6.固態(tài)電解質(zhì)沒有揮發(fā)性，在使用中不易損失，因此使用壽命比液態(tài)電容器高出很多。液態(tài)鋁電容器遵循溫度每下降 10℃，壽命提高 2 倍的原則;固態(tài)鋁電容器則遵循溫度每下降20℃，壽命提高10倍的原則(如下表所示) 。
Solid Al.E Capacitor | Wet Al. Capacitor |
105℃ 2,000h | 105℃ 2,000h |
95℃ 6,300h | 95℃ 4,000h |
85℃ 20,000h | 85℃ 8,000h |
75℃ 63,000h | 75℃ 16,000h |
7.由于固態(tài)電解質(zhì)中不含有可以修復(fù)鋁氧化膜的的活動離子，受此限制，在目前的技術(shù)水平下，固態(tài)鋁電容器的耐壓能力受到限制。以當(dāng)前的行業(yè)水平，一般的生產(chǎn)廠家，固態(tài)鋁電容器的上限工作電壓只有 50v，而液態(tài)鋁電容器的工作電壓已達(dá)到 500v 以上。
二、制程的異同
固態(tài)鋁電容器制造過程與液態(tài)鋁電容器相比的主要不同點(diǎn)：
1) 素子在含浸之前需要進(jìn)行碳化處理，以便降低隔離層的阻抗并提高吸附性;
2) 含浸之前需要進(jìn)行補(bǔ)形成處理，目的是修補(bǔ)損壞的氧化膜并修復(fù)鋁箔切割造成的裸露鋁;
3) 含浸完成后，需進(jìn)行加熱聚合反應(yīng);
4) 老化機(jī)理與液態(tài)鋁電容器不同。
綜合起來，性能上的差異可以通過下面的表格表示：
The Fertures of Conductive Polymer Capacitor Compared to Other Aluminium Capacitors
Characteristics
Characteristics Type of Capacitor | 小型化 | 頻率特性 | 溫度特性 | 電壓 | 容量 | 壽命 | 價(jià)格 × ESR | |
液體鋁電容器 | ◎ | × | × | ○ | ◎ | × | △ | |
卷繞結(jié)構(gòu)固態(tài)電容器 | 有機(jī)半導(dǎo)體型 | ◎ | ○ | ○ | × | ◎ | ○ | ◎ |
導(dǎo)電高分子型 | ◎ | ◎◎ | ◎ | × | ◎ | ◎ | ◎ | |
疊層結(jié)構(gòu)固態(tài)電容器 | ◎◎ | ◎ | ◎ | ×× | △ | ○ | ○ | |
where：good←◎○△×→bad