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鋁電解電容器的擊穿是由于陽(yáng)極氧化鋁介質(zhì)膜破裂,導(dǎo)致電解液與陽(yáng)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(chǎng)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(duì)陽(yáng)極氧化膜進(jìn)行填充和修復(fù)。但如果受損部位有雜質(zhì)離子或其他缺陷,使修復(fù)工作無法完善,陽(yáng)極氧化膜上會(huì)留下微孔,甚至?xí)兂赏?,造成鋁電解電容器擊穿。
另外,隨著使用和存放時(shí)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(shí),由于電解質(zhì)的老化和干燥,在電場(chǎng)的作用下無法再提供氧離子來修復(fù)氧化膜,從而失去自愈效果一旦氧化膜受損,就會(huì)導(dǎo)致電容器擊穿。
工藝缺陷也是鋁電解電容器擊穿的主要原因。比如鉚接工藝不好,引出箔片上的毛刺會(huì)嚴(yán)重刺傷氧化膜,刺傷處的漏電流很大,局部過熱會(huì)導(dǎo)致電容器產(chǎn)生熱擊穿。超溫過紋波電流或過機(jī)械應(yīng)力都可能導(dǎo)致電容器在使用中擊穿失效。
鋁電解電容器燒毀一般由以下原因引起:①正負(fù)極鋁電解電容器是一種具有正負(fù)極的電容器如果在安裝鋁電解電容器時(shí)正負(fù)極連接不正確,電容器就會(huì)燒壞;②耐壓不足當(dāng)電壓超過鋁電解電容器本身的耐壓時(shí),電容器就會(huì)燒壞;3不合格部分廠家生產(chǎn)的鋁電解電容器不合格,也可能導(dǎo)致電容器燒毀。
鋁電解電容器長(zhǎng)時(shí)間在高溫或潮熱環(huán)境下工作時(shí),陽(yáng)極引出箔受到電化學(xué)腐蝕而斷裂,可能發(fā)生開路故障。對(duì)于高壓和大容量電容器來說,有許多這樣的故障模式。
此外,鉚接陽(yáng)極引出箔和陽(yáng)極箔后,如果它們不夠平整,接觸不良將導(dǎo)致電容器間歇性開路。在使用中,過大的機(jī)械應(yīng)力可能會(huì)使電容器開路。
鋁電解電容器在運(yùn)行初期電容下降緩慢,這是由于負(fù)載時(shí)工作電解液對(duì)陽(yáng)極氧化膜的不斷修復(fù)和增厚造成的。在鋁電解電容器使用的后期,由于電解液消耗較多、當(dāng)溶液變稠時(shí),由于粘度增加,電阻率增加,使工作電解液的等效串聯(lián)電阻增大,導(dǎo)致電容器損耗明顯增加。
同時(shí),粘度增加的電解液在腐蝕處理后難以與凹凸不平的鋁箔表面的氧化膜充分接觸,減少了鋁電解電容器極板的有效面積,造成電容急劇下降。這也是電容器使用壽命即將結(jié)束的表現(xiàn)。
此外,如果低溫下工作電解液粘度增加過多,也會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗增加,電容急劇下降。在使用中,過溫和過紋波電流會(huì)降低電容并增加損耗。
漏電流的增加往往導(dǎo)致鋁電解電容器的失效。工藝水平低氧化膜損傷和污染嚴(yán)重工作電解液配方不良原料純度低電解液化學(xué)和電化學(xué)性能難以長(zhǎng)期穩(wěn)定鋁箔純度低雜質(zhì)含量高等等都有可能造成漏電流超差失效。
鋁電解電容器中氯離子污染嚴(yán)重,漏電流導(dǎo)致污染部位氧化膜分解,造成穿孔,進(jìn)一步增大了電流??傊?,鋁箔中金屬雜質(zhì)的存在會(huì)增加鋁電解電容器的漏電流,從而縮短電容器的壽命.過壓可能會(huì)增加使用中電容器的漏電流。