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六種常見的鋁電解電容失效形式
一、鋁電解電容概念
鋁電解電容是由鋁圓筒做負(fù)極,里面裝有液體電解質(zhì),插入一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需求經(jīng)過直流電壓處置,使正極片上構(gòu)成一層氧化膜做介質(zhì)。它的特性是容量大,但是漏電大,穩(wěn)定性差,有正負(fù)極性,適合用于電源濾波或者低頻電路中。
二、鋁電解電容常見的失效形式
電容其有失效的時(shí)分,而各類電容器的資料、構(gòu)造、制造工藝、性能和運(yùn)用環(huán)境各不相同,失效機(jī)理也各不一樣。今天易容網(wǎng)將為大家揭秘鋁電解電容常見的失效形式:漏液、爆炸、開路、擊穿、電參數(shù)惡化等。
三、失效形式及其引發(fā)緣由剖析
1、漏液
漏液,是電容器失效的緣由之一,而鋁電解電容也不例外。鋁電解電容其工作電解液呈現(xiàn)酸性,假如溢出,則會(huì)嚴(yán)重污染和腐蝕電容器四周的其他元器件和印刷電路板。同時(shí)電解電容器內(nèi)部,由于漏液而使工作電解液逐步干涸,喪失修補(bǔ)陽極氧化膜介質(zhì)的才能,招致電容器擊穿或電參數(shù)惡化而失效。產(chǎn)生漏液的緣由是很多的,如:
①鋁電解電容器密封不佳;
②采用橡膠塞密封鋁電解電容器的,則可能由于運(yùn)用太久,招致橡膠老化、龜裂而惹起漏液現(xiàn)象;
③機(jī)械密封工藝存在問題;
④裝置問題,普通消費(fèi)廠商會(huì)思索到漏液問題,他們會(huì)在企標(biāo)中明白規(guī)則要立式裝置,而有些企業(yè)則采用了臥式裝置等。
2、爆炸
鋁電解電容器在工作電壓中交流成分過大,或氧化膜介質(zhì)有較多缺陷,或存在氯根、硫酸根之類有害的陰離子,致使漏電流較大時(shí)電解作用產(chǎn)生氣體的速率較快,工作時(shí)間愈長,漏電流愈大,殼內(nèi)氣體愈多,溫度愈高。電容器金屬殼內(nèi)外的氣壓差值將隨工作電壓和工作時(shí)間的增加而增大。假如密封良好,又沒有任何防爆措施,則氣壓增大到一定水平就會(huì)惹起電容器爆炸。
目前,已普遍采用防爆外殼構(gòu)造,在金屬外殼上部增加一道褶縫,氣壓高時(shí)將褶縫頂開,增大殼內(nèi)容積,從而降低氣壓,減少爆炸風(fēng)險(xiǎn)。在運(yùn)用上如加過載電壓,對(duì)電容急速充放電,施加反向電壓等都有可能使電容爆炸。
3、擊穿
鋁電解電容器擊穿是由于陽極氧化鋁介質(zhì)膜決裂,招致電解液直接與陽極接觸而形成的。氧化鋁膜可能因各種資料,工藝或環(huán)境條件方面的緣由而遭到部分損傷。在外加電場(chǎng)的作用下工作電解液提供的氧離子可在損傷部位重新構(gòu)成氧化膜,使陽極氧化膜得以填平修復(fù)。但是假如在損傷部位存在雜質(zhì)離子或其他缺陷,使填平修復(fù)工作無法完善,則在陽極氧化膜上會(huì)留下微孔,以至可能成為穿透孔,使鋁電解電容器擊穿。
此外,隨著運(yùn)用和貯存時(shí)間的增長,電解液中溶劑逐步耗費(fèi)和揮發(fā),使溶液酸值上升,在貯存過程中對(duì)氧化膜層發(fā)作腐蝕作用。同時(shí),由于電解液老化與干涸,在電場(chǎng)作用下已無法提供氧離子修補(bǔ)氧化膜,從而喪失了自愈作用,氧化膜一經(jīng)損壞就會(huì)招致電容器擊穿。工藝缺陷也是鋁電解電容器擊穿的一個(gè)主要緣由。如鉚接工藝不佳時(shí),引出箔條上的毛剌嚴(yán)重剌傷氧化膜,刺傷部位漏電流很大,部分過熱使電容器產(chǎn)生熱擊穿。在運(yùn)用上過溫,過紋波電流或過機(jī)械應(yīng)力都有可能使電容擊穿失效。
4、燒毀
鋁電解電容發(fā)作燒毀,普通是以下緣由惹起:
①正負(fù)極接反 鋁電解電容器是一種有正負(fù)極的電容器,假如裝置鋁電解電容器時(shí)正負(fù)極接錯(cuò)就會(huì)發(fā)作電容燒毀現(xiàn)象;
②耐壓不夠 當(dāng)電壓超越鋁電解電容器的自身的耐壓值時(shí),也會(huì)發(fā)作電容燒毀的現(xiàn)象;
③質(zhì)量不合格 一些消費(fèi)廠家消費(fèi)的鋁電解電容不合格,也可能引發(fā)電容的燒毀等。
5、開路
鋁電解電容器在高溫或潮熱環(huán)境中長期工作時(shí)可能呈現(xiàn)開路失效,其緣由在于陽極引出箔片遭受電化學(xué)腐蝕而斷裂。關(guān)于高壓大容量電容器,這種失效形式較多。
此外,陽極引出箔片和陽極箔鉚接后,未經(jīng)充沛平,則接觸不良會(huì)使電容器呈現(xiàn)間歇開路。在運(yùn)用上,過機(jī)械應(yīng)力有可能使電容開路。
6、電參數(shù)惡化
①電容量降落與損耗增大
鋁電解電容器的電容量在工作早期遲緩降落,這是由于負(fù)荷過程中工作電解液不時(shí)修補(bǔ)并增厚陽極氧化膜所致。鋁電解電容器在運(yùn)用后期,由于電解液耗損較多、溶液變稠,電阻率因黏度增大而上升,使工作電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻增大,招致電容器損耗明顯增大。同時(shí),黏度增大的電解液難于充沛接觸經(jīng)腐蝕處置的凹凸不平鋁箔外表上的氧化膜層,這樣就使鋁電解電容器的極板有效面積減小,惹起電容量急劇降落。這也是電容器運(yùn)用壽命臨近完畢的表現(xiàn)。