Anod dan Kerajang Katod: Dua Produk Berbeza
Kapasitor elektrolitik aluminium mengandungi sekurang-kurangnya dua kerajang yang dipisahkan oleh kertas atau polimer pengatur jarak yang direndam dalam elektrolit. Kerajang anod membawa oksida anodik yang membentuk dielektrik, dan kerajang katod hanya menyediakan elektrod pembilang dan sambungan elektrik. Oleh kerana dielektrik ditanam secara elektrokimia pada permukaan anod, kerajang anod diperbuat daripada-aluminium ketulenan tinggi dengan tekstur kristal terkawal, manakala kerajang katod ialah produk-spesifikasi yang lebih rendah,-lebih rendah.
Kapasiti pemuat siap adalah berkadar dengan luas permukaan anod dan berkadar songsang dengan ketebalan dielektrik, jadi keseluruhan rantaian bekalan foil disusun di sekitar memaksimumkan kawasan permukaan yang boleh digunakan pada voltan undian tertentu.
Ketulenan dan Struktur Mikro Kerajang Anod
Kerajang anod voltan tinggi-kebiasaannya dihasilkan daripada aluminium sekurang-kurangnya 99.98% ketulenan, dan tekstur kubus jalur bergulung dikawal kerana proses etsa menghasilkan terowong mengikut arah kristalografi pilihan. Tekstur kiub-yang dibangunkan dengan baik membolehkan terowong dalam dan padat terukir tanpa menebuk kerajang, yang meningkatkan keuntungan dalam kawasan permukaan. Unsur surih, terutamanya kuprum dan besi, dipegang pada tahap yang sangat rendah kerana ia meningkatkan arus bocor dan melemahkan filem oksida.
Kerajang katod biasanya dihasilkan daripada aluminium tulen komersial dengan ketulenan yang lebih rendah dan tidak memerlukan kawalan tekstur yang sama, kerana hanya sentuhan mekanikal dan kawasan permukaan untuk antara muka elektrolit diperlukan.
Rangka Kerja Piawaian
Kerajang kapasitor ditentukan melalui gabungan piawaian kerajang khusus, piawaian aras-kapasitor dan piawaian kerajang aluminium am. Jadual di bawah memetakan rujukan utama yang digunakan dalam perolehan.
| Standard | Skop | Gunakan dalam spesifikasi |
|---|---|---|
| GB/T 3615 | Kerajang aluminium untuk kapasitor elektrolitik | Piawaian produk utama untuk gred dan pemeriksaan kerajang kapasitor |
| IEC 60384-1 | Kapasitor tetap untuk digunakan dalam peralatan elektronik, spesifikasi generik | Ujian am dan rangka kerja kualiti untuk kapasitor |
| IEC 60384-4 | Kapasitor elektrolitik aluminium dengan pepejal dan bukan{0}}elektrolit pepejal | Keperluan aras kapasitor-yang mesti disokong oleh kerajang |
| ASTM B479 | Kerajang aluminium disepuh untuk penghalang fleksibel dan aplikasi serupa | Rujukan untuk tolok kerajang am dan kualiti apabila tiada piawaian kapasitor digunakan |
Oleh kerana dielektrik terbentuk dalam loji kapasitor dan bukannya dalam kilang gelek, spesifikasi pembelian foil tertumpu pada ketulenan, tolok, tekstur, struktur terowong terukir dan kekuatan mekanikal selepas etsa, manakala kebocoran dan kapasiti dicirikan pada unit sampel yang terbentuk dan luka.
Goresan, Pembentukan dan Julat Tolok
Goresan dijalankan secara elektrokimia dalam elektrolit-berasaskan klorida, sama ada sebagai goresan terowong untuk-kertas voltan tinggi atau sebagai goresan permukaan-hanya untuk kerajang voltan-rendah. Goresan terowong menghasilkan keuntungan yang tinggi dalam kawasan tetapi memerlukan bahan permulaan yang lebih tebal, manakala goresan permukaan sesuai dengan kerajang kapasitans-tinggi yang nipis yang digunakan pada voltan rendah. Kerajang anod biasanya dibekalkan antara kira-kira 0.020 mm dan 0.120 mm bergantung pada kelas voltan terkadar, dan kerajang katod antara kira-kira 0.015 mm dan 0.050 mm.
Pembentukan menumbuhkan oksida anodik kepada ketebalan yang sepadan dengan voltan terkadar, pada nisbah kira-kira 1.2 hingga 1.4 nanometer per volt. Kerajang terukir voltan rendah-boleh melebihi 100 mikrofarad bagi setiap sentimeter persegi kawasan geometri, manakala kerajang yang dibentuk untuk beberapa ratus volt jatuh kepada susunan beberapa persepuluh mikrofarad setiap sentimeter persegi, kerana dielektrik yang lebih tebal dan struktur terowong yang lebih kasar kedua-duanya mengurangkan keuntungan yang boleh dicapai.
Pemeriksaan dan Pengendalian Masuk
Ujian masuk biasa pada kerajang kapasitor termasuk ukuran tolok, lebar dan lengkung, kekuatan tegangan dan pemanjangan kerajang terukir, rupa permukaan di bawah pembesaran, dan ujian pembentukan makmal pada kupon untuk mengesahkan kemuatan per unit luas dan kelakuan arus bocor. Kerajang adalah higroskopik dalam erti kata bahawa oksida permukaan dan sisa kelembapan menjejaskan pembentukan, jadi ia disimpan dalam pembungkusan tertutup dan dikendalikan dalam persekitaran terkawal.
Kerajang terukir adalah rapuh dalam ketegangan dan tidak boleh diseret ke tepi yang tajam. Kualiti burr dan roll splice celah sering menyebabkan pecahan web pada-garisan berliku berkelajuan tinggi, jadi keadaan tepi harus menjadi sebahagian daripada spesifikasi penghantaran.
Soalan Lazim
Q:Apakah ketulenan yang diperlukan untuk kerajang anod kapasitor elektrolitik?
J: Kerajang anod voltan tinggi-kebiasaannya diperbuat daripada aluminium sekurang-kurangnya 99.98% ketulenan dengan tekstur kiub terkawal, kerana kekotoran surih meningkatkan arus bocor dan melemahkan filem oksida.
Q:Piawaian yang manakah meliputi kerajang aluminium untuk kapasitor elektrolitik?
A: GB/T 3615 ialah standard produk khusus. Ia digunakan bersama-sama dengan piawaian tahap-kapasitor IEC 60384-1 dan IEC 60384-4 dalam pakej spesifikasi.
Q:Apakah yang dicapai oleh proses etsa?
J: Ia mendarabkan luas permukaan berkesan kerajang, yang membolehkan kapasitor kecil mencapai nilai kemuatan tinggi pada voltan pembentukan tertentu.
Q:Berapa tebal oksida anodik untuk voltan tertentu?
J: Pembentukan tumbuh kira-kira 1.2 hingga 1.4 nanometer oksida setiap volt digunakan, jadi kerajang yang dibentuk untuk beberapa ratus volt membawa dielektrik yang lebih tebal berbanding kerajang voltan-rendah.
Q:Mengapa kerajang katod lebih murah daripada kerajang anod?
J: Ia tidak membentuk dielektrik, jadi ia tidak memerlukan ketulenan tinggi atau tekstur kristal terkawal dan dihasilkan daripada-aluminium tulen komersial gred rendah.
Q:Apakah yang diuji pada kerajang kapasitor masuk?
A: Tolok, lebar dan camber, kekuatan tegangan dan pemanjangan foil terukir, keadaan permukaan, dan ujian pembentukan kupon untuk memeriksa kapasiti per unit luas dan arus bocor.
