2.鉭電解電容。陽(yáng)極由鉭構(gòu)成。目前很多鉭電解電容都用貼片式安裝,其
外殼一般由樹脂封裝(采用同樣封裝的也可能是鋁電解電容)。但是,鉭電容的
陰極也是電解質(zhì)。
以往傳統(tǒng)的看法是鉭電容性能比鋁電容好,因?yàn)殂g電容的介質(zhì)為陽(yáng)極氧化
后生成的五氧化二鉭,它的介電能力(通常用ε表示)比鋁電容的三氧化二鋁介
質(zhì)要高。因此在同樣容量的情況下,鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。(電解
電容的電容量取決于介質(zhì)的介電能力和體積,在容量一定的情況下,介電能力越
高,體積就可以做得越小,反之,體積就需要做得越大)再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)
定,所以通常認(rèn)為鉭電容性能比鋁電容好。
但這種憑陽(yáng)極判斷電容性能的方法已經(jīng)過(guò)時(shí)了,目前決定電解電容性能的
關(guān)鍵并不在于陽(yáng)極,而在于電解質(zhì),也就是陰極。因?yàn)椴煌年帢O和不同的陽(yáng)極
可以組合成不同種類的電解電容,其性能也大不相同。采用同一種陽(yáng)極的電容由
于電解質(zhì)的不同,性能可以差距很大,總之陽(yáng)極對(duì)于電容性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰
極。
陰極材料是電容的另一個(gè)極板,陰極也就是電容的電解質(zhì)。電容的陰極目前
基本有如下幾種:
1.電解液。電解液是最傳統(tǒng)的電解質(zhì),電解液是由GAMMA丁內(nèi)酯有機(jī)溶劑加
弱酸鹽電容質(zhì)經(jīng)過(guò)加熱得到的。我們所見(jiàn)到的普通意義上的鋁電解電容的陰極,
都是這種電解液。使用電解液做陰極有不少好處。首先在于液體與介質(zhì)的接觸面
積較大,這樣對(duì)提升電容量有幫助。其次是使用電解液制造的電解電容,最高能
耐260度的高溫,這樣就可以通過(guò)波峰焊(波峰焊是SMT貼片安裝的一道重要工序
),同時(shí)耐壓性也比較強(qiáng)。此外,使用電解液做陰極的電解電容,當(dāng)介質(zhì)被擊穿
的后,只要擊穿電流不持續(xù),那么電容能夠自愈。但電解液也有其不足之處。首
先是在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)、滲漏,對(duì)壽命和穩(wěn)定性影響很大,在高溫高壓下電
解液還有可能瞬間汽化,體積增大引起爆炸(就是我們常說(shuō)的爆漿);其次是電
解液所采用的離子導(dǎo)電法其導(dǎo)電率很低,只有0.01S(電導(dǎo)率,歐姆的倒數(shù))/CM
,這造成電容的ESR值(等效串聯(lián)電阻)特別高。
2. 傳統(tǒng)上認(rèn)為鉭電容比鋁電容性能好 主要是由于鉭加上二氧化錳陰極助威
后才有明顯好于鋁電解液電容的表現(xiàn)。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧化
錳, 那么它的性能其實(shí)也能提升不少。
二氧化錳。二氧化錳是鉭電容所使用的陰極材料。二氧化錳是固體,傳導(dǎo)方式為
電子導(dǎo)電,導(dǎo)電率是電解液離子導(dǎo)電的十倍(0.1S/CM),所以ESR比電解液低。
所以,傳統(tǒng)上大家覺(jué)得鉭電容比鋁電容好得多,同時(shí)固體電解質(zhì)也沒(méi)有泄露的危
險(xiǎn)。此外二氧化錳的耐高溫特性也比較好,能耐的瞬間溫度在500度左右。二氧化
錳的缺點(diǎn)在于在極性接反的情況下容易產(chǎn)生高溫,在高溫環(huán)境下釋放出氧氣,同
時(shí)五氧化二鉭介質(zhì)層發(fā)生晶質(zhì)變化,變脆產(chǎn)生裂縫,氧氣沿著裂縫和鉭粉混合發(fā)
生爆炸。另外這種陰極材料的價(jià)格也比較貴。(和鋁電解液電容相比,雖然都是
爆炸,可原理卻不一樣,有多少人能注意到這點(diǎn)呢?)