鋁電解電容器技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

文/朱軍 邵燁 陳金建

伴隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子元件的集成度和組裝精度也在不斷提高，這使得傳統(tǒng)的鋁電解電容器越來(lái)越不適用。此種情況下，為了不斷擴(kuò)大鋁電解電容器技術(shù)的應(yīng)用范圍及應(yīng)用效果，深入研究和創(chuàng)新該項(xiàng)技術(shù)是非常有意義的。

1 鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)及原理

參考相關(guān)資料機(jī)文獻(xiàn)對(duì)鋁電解電容器加以了解，它是一種采用特殊制造工藝和特殊結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造的電容器，主要包括陰極和陽(yáng)極兩個(gè)電極板。陽(yáng)極為特殊定制的閥金屬，并且為了提高閥金屬的應(yīng)用效果，在利用電化學(xué)方法在其表面生成一層具有單向?qū)щ娮饔玫难趸ぁ６帢O則為固狀電解質(zhì)或者能夠生成和修復(fù)氧化膜的液態(tài)電解質(zhì)。在此基礎(chǔ)上分析鋁電解電容器的內(nèi)部構(gòu)成，確定它是箔式卷繞型結(jié)構(gòu)，所以它有其他電容器所無(wú)法比擬的大體積電容量。

2 鋁電解電容器技術(shù)現(xiàn)狀

總結(jié)性分析率鋁電解電容器技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況，確定該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛、越來(lái)越重要，尤其是片式化技術(shù)、電解質(zhì)固定化技術(shù)、高比容電極制造技術(shù)等。

2.1 片式化技術(shù)

在鋁電解電容器領(lǐng)域之中片式化技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一，所以其開發(fā)和應(yīng)用比較活躍。但相對(duì)來(lái)說(shuō)，鋁電解電容器的片式化技術(shù)開發(fā)難度較大，需要消耗大量人力物力財(cái)力。而從實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看，鋁電解電容器的片式化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值還是很高的，因?yàn)樗哂腥萘看?、電容溫度穩(wěn)定、適合表面組裝、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，所以其能夠取代傳統(tǒng)的鋁電解電容器，廣泛的應(yīng)用于電子領(lǐng)域之中，比如生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等。所以，片式化鋁電解電容器的開發(fā)是非常值得的。

2.2 電解質(zhì)固定化技術(shù)

對(duì)于鋁電解電容器領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)固定化技術(shù)其非常重要的發(fā)展方向。因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)在具體應(yīng)用的過(guò)程中能夠發(fā)揮多種優(yōu)點(diǎn)，比如穩(wěn)定性高、高頻低阻抗特性好、壽命長(zhǎng)、溫度特性好、耐反向電壓力能力極強(qiáng)等等，所以被稱作為實(shí)現(xiàn)大幅度提升鋁電解電容器性能及SMD化的關(guān)鍵技術(shù)之一。但我們需要知道的是鋁電解電容器普遍使用液體電解質(zhì)，意在閥金屬表面生成氧化膜，起到保護(hù)修復(fù)作用，但這也容易造成鋁電解電容器處于失效模式，即短路失效，這很可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組電性能的穩(wěn)定性下降。所以，要想使電解質(zhì)固定化技術(shù)更加廣泛、有效的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)注意在未來(lái)發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中探究解決以上問(wèn)題的方法，真正提高電解質(zhì)固定化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 高比容電機(jī)制造技術(shù)

對(duì)高比容電機(jī)制造技術(shù)研究實(shí)際情況加以了解，它的主要研究方向是高比容、高效能化成工藝的開發(fā)；高比容電蝕工藝的開發(fā)；低容量衰減率工藝的開發(fā)等等?；诖耍M(jìn)一步分析高比容電機(jī)制造技術(shù)的應(yīng)用情況，確定其有利于提高鋁電解電容器的電容量、縮小電容器體積，但低壓鋁電解電容器的陽(yáng)極箔實(shí)際擴(kuò)面倍率與理論的擴(kuò)面倍率相差較大，所以未來(lái)研究和開發(fā)高比容電機(jī)制造技術(shù)之際還應(yīng)注意解決這方面問(wèn)題。

3 鋁電解電容器技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家鋁電解電容器技術(shù)的差距

收集國(guó)內(nèi)外鋁電解電容器技術(shù)相關(guān)資料，對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外鋁電解電容器技術(shù)發(fā)展實(shí)際情況，確定國(guó)內(nèi)鋁電解電容器技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)發(fā)展距離相差較大。具體表現(xiàn)為：

3.1.1 材料與零件方面

盡管近些年我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)鋁電解電容器技術(shù)的研究越來(lái)越深，在一定程度上提高了鋁電解電容器技術(shù)水平。但在對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家鋁電解電容器使用的材料及零件之后，確定國(guó)內(nèi)所開發(fā)應(yīng)用的材料及零件存在穩(wěn)定性差、一致性不高、各項(xiàng)性能參數(shù)離散性大等問(wèn)題，這在一定程度上影響了鋁電解電容器的應(yīng)用效果。

3.1.2 市場(chǎng)方面

與發(fā)達(dá)國(guó)家鋁電解電容器市場(chǎng)占比程度相比，國(guó)內(nèi)鋁電解電容器僅占據(jù)了低端市場(chǎng)，而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)占據(jù)了高端市場(chǎng)，比如日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家鋁電解電容器制造企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、IT、長(zhǎng)壽命電子鎮(zhèn)流器、工業(yè)開關(guān)電源、汽車電子等市場(chǎng)之中；而國(guó)內(nèi)鋁電解電容器制造企業(yè)則為電話機(jī)、顯示器、電子玩具、普通電子鎮(zhèn)流器等中低端市場(chǎng)提供產(chǎn)品。

3.2 新時(shí)期國(guó)內(nèi)鋁電解電容器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.2.1 加大新產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新

其實(shí)，國(guó)內(nèi)鋁電解電容器產(chǎn)品之所以沒(méi)有占領(lǐng)高端市場(chǎng)，主要是所生產(chǎn)產(chǎn)品水平不高。為了能夠改變此種局面，不斷縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的距離，在未來(lái)應(yīng)持續(xù)不斷的創(chuàng)新鋁電解電容器技術(shù)。也就是綜合性分析國(guó)內(nèi)外鋁電解電容器技術(shù)差距及差距產(chǎn)生的根本原因，進(jìn)而對(duì)鋁電解電容器的關(guān)鍵技術(shù)予以深入的研究和創(chuàng)新，從而持續(xù)優(yōu)化鋁電解電容器，增強(qiáng)其穩(wěn)定性、基本性能等，滿足高端市場(chǎng)需求，那么長(zhǎng)此以往國(guó)內(nèi)所生產(chǎn)的鋁電解電容器將逐漸占領(lǐng)高端市場(chǎng)。

3.2.2 不斷優(yōu)化鋁電解電容器的材料、零件

上文已經(jīng)充分說(shuō)明了材料、零件對(duì)鋁電解電電容器產(chǎn)品有極大的影響，因?yàn)槲覈?guó)鋁電解電容器的材料、零件存在諸多問(wèn)題，在一定程度上制約了鋁電解電容器技術(shù)及產(chǎn)品檔次。所以，在未來(lái)發(fā)展鋁電解電容器技術(shù)的過(guò)程中還應(yīng)注意不斷優(yōu)化其材料、零件。也就是對(duì)高端市場(chǎng)中鋁電解電容器材料、零件要求加以明確，進(jìn)而自主研發(fā)零部、材料，努力靠近國(guó)際先進(jìn)水平，如此勢(shì)必也能夠促進(jìn)我國(guó)鋁電解電容器技術(shù)良好發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)本文一系列分析，近些年我國(guó)鋁電解電容器技術(shù)在電子領(lǐng)域之中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這源于對(duì)鋁電解電容器關(guān)鍵技術(shù)的深入研究，如片式化技術(shù)、電解質(zhì)固定化技術(shù)、高比容電機(jī)制造技術(shù)等。但與發(fā)達(dá)國(guó)家鋁電解電容器技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)還是比較落后的，比如零件及材料質(zhì)量較低、市場(chǎng)開發(fā)程度較低等等。這無(wú)疑說(shuō)明了鋁電解電容器技術(shù)及產(chǎn)品檔次較低。為了改變此種局面，在未來(lái)發(fā)展鋁電解電容器技術(shù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究、加強(qiáng)對(duì)材料及零件的開發(fā)。