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鋁電解電容器因其電容量大、價(jià)格相對低廉、制作工藝簡單，在電子電路中被廣泛使用，主要用于濾波、調(diào)諧、旁路、耦合等。與其他種類電容器相比，鋁電解電容器的使用壽命相對較短，可靠性較差。目前，被大量使用的是液體電解質(zhì)鋁電解電容器，其常見的失效模式有電容量下降、漏電流增大、開路、短路、防爆閥開裂等，具體失效模式、失效機(jī)理及失效原因見圖1。

圖1 液體電解質(zhì)鋁電解電容器常見失效模式分析圖解

液體電解質(zhì)鋁電解電容器一般是指正極是鋁箔、負(fù)極是電解液的電容器。通用型液體電解質(zhì)鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)為箔式卷繞型（圖2（a）），陽極為鋁金屬箔，介質(zhì)層是通過電化學(xué)方法在陽極金屬箔上形成閥金屬氧化膜（Al2O3）的；陰極則為多孔的電解紙所吸附的電解質(zhì)（實(shí)際上的陰極為未經(jīng)過化成處理形成電介質(zhì)層的鋁箔）。將陽極鋁箔和陰極鋁箔中間夾以電解紙卷繞起來（圖2（b）），然后用膠帶或漿糊粘著而成為鋁電解電容器芯包，芯包浸含電解液后，就可以表現(xiàn)出電解電容器的基本功能。鋁電解電容器的制造流程大致可以分為如下幾個(gè)步驟：腐蝕鋁箔增加其表面積（圖2（c））、電化學(xué)法在鋁箔上形成氧化鋁（Al2O3）電介質(zhì)層、分切鋁箔、引線鉚接、卷繞得到芯包、芯包浸含電解液、組裝、套管、老化剔除不合格產(chǎn)品和后處理加工。

圖2（a）鋁電解電容的典型外觀，（b）鋁電解電容的芯包示意圖，（c）陽極箔的切片形貌。

液體電解質(zhì)鋁電解電容器常見的失效機(jī)理之一：陽極腐蝕，所謂的陽極腐蝕是指鋁電解電容器在使用過程中，有害的雜質(zhì)的不斷向陽極區(qū)遷移而富集造成陽極引出條或陽極箔被腐蝕，從而導(dǎo)致鋁電解電容器失效的現(xiàn)象。造成這種腐蝕的主要原因是原材料的純度不夠（存在有害的雜質(zhì)）和外部環(huán)境引入有害雜質(zhì)，例如鹵素離子。

圖3 （a）液體電解質(zhì)鋁電解電容器陽極引出條腐蝕的典型形貌，（b）左圖紅圈所示區(qū)域灰色物質(zhì)EDS譜圖。

以氯離子為例，簡述鹵素離子對陽極的腐蝕機(jī)理：

1）氯離子向陽極（鋁箔或陽極引出條）遷移而富集，在陽極附近的氫離子濃度上升，即： 2Al+3H2O→2Al2O3+6H++6e-，陽極附近的pH值隨之升高。

2）由于陽極附近的pH上升，陽極鋁箔或陽極引出條被溶解：2Al+6H+→2Al3++3H2↑

3）腐蝕產(chǎn)物：2Al3++3OH-→Al(OH)3↓

在這一過程中并不消耗氯離子，因此，氯離子的腐蝕作用能不斷反復(fù)進(jìn)行，最終的產(chǎn)物是白色或略帶綠色（灰黃色）的氫氧化鋁。另外，由于在腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生，容易造成鋁電解電容器殼體內(nèi)部壓力升高，造成殼體鼓包或防爆閥開裂。

為防止陽極腐蝕，提高鋁電解電容器的使用壽命，可以采取以下方法進(jìn)行改進(jìn)：（1）嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境，保證生產(chǎn)過程中無污染；（2）應(yīng)保證使用環(huán)境無污染（3）盡可能選擇高純度原材料；（4）電解液中可以添加一些緩蝕劑。

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