电容的制作(1)

电容的制作程铭邓志福姜海龄马耀鹏报告人：姜海龄一、电容器的起源二、电容器的分类1、电解电容器电解电容基本知识介绍电解电容8大材料介绍电解电容制作流程介绍电解电容主要参数介绍2、有机电容器3、无机电容器4、超级电容器2电容的雏形——莱顿瓶电容器的分类4电解电容器电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质（固体和非固体）相连接。铝电解电容器6钽电解电容器10根据C=ε0*s/d，如何获得大容量电容？增大电极板面积，减小电极板间距！为了增加电容器的单位体积电容量，最简单的方法就是增加电极表面积。将电容器的一个电极弄粗糙增加电极表面积是最简单的办法。问题是另一个电极如何与原来的粗糙电极严密接触？解决方法就是用电解质渗入粗糙表面电极深处。电解电容基本知识介绍电解电容包含两个导电电极，中间有绝缘层隔开。一个电极（阳极）由扩大了表面积的铝箔形成。铝氧化层（AL2O3）在其表面形成绝缘层。与其它电容相比，铝电解电容的负极（阴极）是导电液体，称作电解液。另外一个铝箔，是所谓的阴极箔，其有更大的表面积，以传递电流到电解液。铝电解电容的绝缘层是由阳极氧化（化成）在铝箔上形成铝氧化物层，绝缘层厚度随着化成电压的增大而增大，其比率是1.2nm/V。即使是很高耐压的电解电容，其氧化层也不超过1μm这样可以节省电极空间。这是高容积率可以实现的一个原因（相比较而言，纸绝缘层的最小厚度为6to8μm)电解电容基本知识介绍认识电解电容器电解电容8大材料介绍电解电容器八大原材料Anodefoil(正箔)Cathodefoil（负箔）ElectrolyticPaper（电解纸）Terminal（导针）Electrolyte（电解液）Rubber（封口橡胶）Case（铝壳）Sleeve（套管）电解电容8大材料介绍电解电容器—正箔/负箔介绍正箔：使用光铝箔（60-110um厚度，99.997%以上纯度）进行腐蚀扩展面积后的铝箔。负箔：使用光铝箔（20-50um厚，99.97%以上纯度）进行电蚀面积后铝箔。电解电容8大材料介绍电解电容器—正箔/负箔介绍化成箔:--利用电解液在直流电作用下在纯AL表面生成一层致密的AL2O3皮膜.--正箔经化成后,含有一高介电常数的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜当作阳极与阴极間的绝缘层.氧化皮膜的厚度即为两箔件的距离(d),此厚度厚薄可由化成来加以控制.--由于氧化皮膜的介电系数高,且厚度薄,故电解電容器的容量较其它电容器的容量为高.电解电容8大材料介绍电解电容器—正箔介绍之微观结构图2高压电容阳极箔图3低压电容铝箔放大率400倍放大率400倍电解电容8大材料介绍电解电容器—电解液介绍电解液组成•电解液：电解电容器的实际阴极是与氧化膜接触之电解液.而负箔只是將电流传至电解液而已.•组成：溶质+溶剂+添加剂---常用的溶剂：γ-丁内酯、二乙二醇、乙二醇.....--常用的溶质：已二酸铵磷酸二氢铵长链双酸铵......--常用的添加剂：消氢、耐压、防腐、阻燃剂....•电解液三大特性：PH值，电导度，火花电压电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—裁切电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—钉接/卷绕电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—钉接/卷绕电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—钉接/卷绕电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—钉接/卷绕电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—含浸电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—组立/封口电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—清洗电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—套管电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—充电电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—充电电解电容制作流程介绍电解电容器制作流程—选别电解电容主要参数介绍电解电容主要参数1.电容量3.损失角(MaxDF)4.漏电流(MaxuA)5.串联等效电阻（ESR)2.电压参数8.保证寿命(Hours)9.频率特性6.纹波电流(MaxmA/rms)7.操作温度(-40℃~+85/105℃)10.温度特性11.尺寸(直径&高度&脚距)电解电容主要参数介绍额定电容量CR电解电容器的容值，取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗。因此交流电容值。随着工作频率、电压以及测量方法的变化而变化。在标准JISC5102规定：铝电解电容的电容量的测量条件是在频率为120Hz，最大交流电压为0.5Vrms，DCbias电压为1.5～2.0V的条件下进行。可以断言，铝电解电容器的容量随频率的增加而减小电解电容主要参数介绍电容量的温度特性电解电容的容量不是在所有工作情况下都是常量，温度对容量有很大影响。温度降低时，电容粘性增加，这会降低导电性总体上，电容特性曲线在低额定电压时比较陡峭，阳极表面粗糙度越大也会越陡峭。电解电容主要参数介绍电容量的频率特性电解电容主要参数介绍电压参数1.额定DC电压VR额定DC电压VR是电容器在额定温度范围内所允许的连续工作电压，它包括在电容器两电极间的直流电压和脉动电压或连续脉冲电压之和。2.反向电压绝大多数电解电容器不允许施加反向电压，铝电解电容器的反向电压短时间内不得超过1.5V，一般允许不超过0.8V。3.额定浪涌电压Vs额定浪涌电压Vs是铝电解电容器在短时间内能承受的电压值，其测试条件是：电容器工作在25C，在不超过30秒，两次间隔不小于5分电解电容主要参数介绍损失角(DF)电解电容器的损耗因数（DissipationFactor，英文缩写：DF）可以理解为在交流电流激励下，耗散因数tanδ是等效串联电阻与等效串联线路里容性电抗成分的比值.电解电容主要参数介绍损失角(DF)根据电容器的损耗因数的原始定义式得：这是容抗与串联等效电阻（ESR）之比。非常像交流电路中的RC电路，而且，这个比值非常像三角函数的对边比邻边—正切函数。因此，电解电容器的损耗因数（简称DF）很多技术文献中也称为损耗角正切（tanδ）tan1CRCR电解电容主要参数介绍损失角(DF)铝电解电容器的损耗因数与温度、频率的关系电解电容主要参数介绍漏电流（LC)漏电流(leakagecurrent)当然要低，它的计算公式大致是:I＝K×CV。漏电流I的单位是μA，K是常数，例如是0.01或0.03，每家制造厂会选择不同的常数。但不论如何，电容器容量愈高，漏电流就愈大。从计算式可得知额定电压愈高，漏电流也愈大，因此降低工作电压亦可降低漏电流。I＝K×CV电解电容主要参数介绍串联等效电阻（ESR)等效串联电阻是指等效串联线路的阻性成分。ESR值于与频率，温度有关，而且与耗散因数有关，公式如下ESR等效串联电阻，单位Wtand耗散因数CS串联电容，单位为F电解电容器的等效串联电阻（ESR）。其中，电解液的电阻是铝电解电容器等效串联电阻（ESR）的主要部分。纹波电流和纹波电压Urms=Irms×RVrms表示纹波电压Irms表示纹波电流R表示电容的ESR由上可见，当纹波电流增大的时候，即使在ESR保持不变的情况下，涟波电压也会成倍提高。一般的，纹波电流与频率成正比，因此低频时纹波电流也比较低。有机电容器用电容器纸或合成有机薄膜为介质材料制成的电容器称有机介质电容器。这类电容器多是卷绕式结构，其电极有金属箔电极和金属化电极两种。11箔式有机薄膜电容器12金属化有机薄膜电容器13以有机薄膜为介质，直接在它的单面制一层20nm厚的金属膜作为极板。用两片这样的极板并叠卷绕，便可制得两层结构的有机薄膜电容器。由于有机薄膜与金属膜不能分离，属金属化，故称为金属化有机薄膜电容器多层陶瓷电容器14介电陶瓷层3内电极4&5层压材料2层压材料2的端面6&7外电极(Ag)8&9第一电镀层（Ni,Cu）10&11第二电镀层（Sn）12&13超级电容器超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个电容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。15超级电容器16END