惠州鋁電解電容是用鋁筒做負極,充液體電解質,插一根彎曲的鋁條做正極。還需要用DC電壓處理,在作為介質的陽極板上形成氧化膜。為了幫助你深入理解,本文將對鋁電解電容失效模式的相關知識進行總結。如果您對本文將要涉及的內容感興趣,請繼續(xù)閱讀。
一、惠州鋁電解電容常用失效模式
電容器有時會發(fā)生故障,各類電容器的材料、結構、制造工藝、性能和運行環(huán)境都不一樣,故障機理也不一樣。將為大家揭秘鋁電解電容常見的失效模式:漏液、爆炸、斷路、擊穿、電參數惡化等。
二。失效模式及其原因分析
1.液體泄漏
漏液是電容失效的原因之一,鋁電解電容也不例外。鋁電解電容它的工作電解液是酸性的,如果溢出,會嚴重污染和腐蝕電容器周圍的其他元件和印刷電路板。同時,在電解電容器內部,工作電解液因液體泄漏而逐漸干涸,失去修復陽極氧化膜介質的能力,導致電容器擊穿或電參數惡化而失效。液體泄漏的原因有很多,例如:
①鋁電解電容密封不良;
②如果用膠塞密封鋁電解電容,可能使用時間過長,導致橡膠老化開裂,造成液體泄漏;
③機械密封過程中的問題;
④安裝。一般廠家會考慮液體泄漏的問題,會在企業(yè)標準中規(guī)定垂直安裝,有的企業(yè)采用水平安裝。
2.爆炸
工作電壓中的鋁電解電容,交流分量太大,或者氧化膜介質有很多缺陷,或者有氯離子、硫酸根等有害陰離子,這樣在漏電流較大時,電解產生氣體的速率較快。工作時間越長,漏電流越大,外殼內氣體越多,溫度越高。電容器外殼內外的氣壓差會隨著工作電壓和工作時間的增加而增加。如果密封良好,沒有防爆措施,當氣壓增加到一定程度時,電容器就會爆炸。
目前,防爆外殼結構已被廣泛采用。在金屬外殼的上部添加了折痕。當氣壓較高時,折痕會被推開,以增加外殼的內部容積,從而降低氣壓和爆炸風險。在使用中,例如施加過載電壓、快速充放電電容器、施加反向電壓等??赡軙е码娙萜鞅ā?br>
3.故障
鋁電解電容擊穿是由于陽極氧化鋁介質膜破裂,導致電解液與陽極直接接觸。氧化鋁膜可能由于各種材料、工藝或環(huán)境條件而局部損壞。在外加電場的作用下,工作電解液提供的氧離子可以在受損部位重新形成氧化膜,從而對陽極氧化膜進行填充和修復。但如果受損部位有雜質離子或其他缺陷,使填充修復工作不完善,陽極氧化膜上會留下微孔,甚至可能成為通孔,導致鋁電解電容擊穿。
另外,隨著使用和存放時間的增加,電解液中的溶劑逐漸消耗和揮發(fā),使溶液的酸值升高,并在存放過程中腐蝕氧化膜。同時,由于電解質老化干燥,在電場作用下無法提供氧離子修復氧化膜,從而失去自愈作用。一旦氧化膜被破壞,就會導致電容器擊穿。
工藝缺陷也是鋁電解電容擊穿的主要原因。如果鉚接工藝不好,引出箔片上的毛發(fā)會嚴重傷害氧化膜,刺傷部位的漏電流會很大,局部過熱會導致電容器產生熱擊穿。過溫、過紋波電流或過機械應力可能導致電容器擊穿故障。
4.燒毀
鋁電解電容燒毀,通常由以下原因引起:
①正負極的連接:鋁電解電容是有正負極的電容。如果裝的是鋁電解電容,正負極接錯會燒壞電容;
②耐壓不足:當電壓超過自身耐壓值鋁電解電容時,電容會燒壞;
③質量不合格:部分廠家生產的不合格鋁電解電容也可能導致電容燒毀。
5.開路
長時間在高溫或潮熱環(huán)境下工作,鋁電解電容可能會造成開路故障,因為陽極鉛箔受到電化學腐蝕而斷裂。對于高壓大容量電容,這種失效模式比較多。
另外,陽極引線箔和陽極箔鉚接后,如果不夠平整,接觸不良會造成電容器間歇性開路。在使用中,過大的機械應力可能會使電容器開路。
6.電氣參數惡化
①電容下降,損耗增加:工作初期鋁電解電容電容下降緩慢,這是加載過程中工作電解液不斷修復,陽極氧化膜增厚造成的。鋁電解電容在使用后期,由于電解液消耗較多,溶液變稠,電阻率隨粘度增大而增大,使工作電解液的等效串聯電阻增大,導致電容器損耗明顯增大。
同時,粘度增加的電解液很難與蝕刻不平整鋁箔表面的氧化膜充分接觸,從而減少了鋁電解電容板的有效面積,造成電容急劇下降。這也是電容器使用壽命接近尾聲的表現。
此外,如果低溫下工作電解液粘度增加過多,也會導致損耗增加,電容急劇下降。過溫和過紋波電流可能會降低電容并增加損耗。
②漏電流增大:漏電流增大往往導致鋁電解電容失效。工藝水平低、氧化膜損傷和污染嚴重、工作電解液配方不良、原料純度低、電解液化學和電化學性能難以長期穩(wěn)定、鋁箔純度低、雜質含量高等都可能造成漏電流超差失效。
惠州鋁電解電容中氯離子污染嚴重,漏電流導致污染部位氧化膜分解,產生穿孔,進一步增大電流。總之,鋁箔中金屬雜質的存在會增加鋁電解電容的漏電流,從而縮短電容器的壽命。使用中的過壓可能會增加電容器的漏電流。