六种常见的铝電(diàn)解電(diàn)容失效模式
- 分(fēn)类:公司动态
- 发布时间:2022-10-06
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六种常见的铝電(diàn)解電(diàn)容失效模式
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一、铝電(diàn)解電(diàn)容常见的失效模式
電(diàn)容有(yǒu)失效的时候,而各类電(diàn)容器的材料、结构、制造工艺、性能(néng)和使用(yòng)环境各不相同,失效机理(lǐ)也各不一样。今天易容网将為(wèi)大家揭秘铝電(diàn)解電(diàn)容常见的失效模式:漏液、爆炸、开路、击穿、電(diàn)参数恶化等。
二、失效模式及其引发原因分(fēn)析
1、漏液
漏液,是電(diàn)容器失效的原因之一,而铝電(diàn)解電(diàn)容也不例外。铝電(diàn)解電(diàn)容其工作電(diàn)解液呈现酸性,如果溢出,则会严重污染和腐蚀電(diàn)容器周围的其他(tā)元器件和印刷電(diàn)路板。同时電(diàn)解電(diàn)容器内部,由于漏液而使工作電(diàn)解液逐渐干涸,丧失修补阳极氧化膜介质的能(néng)力,导致電(diàn)容器击穿或電(diàn)参数恶化而失效。产生漏液的原因是很(hěn)多(duō)的,如:
①铝電(diàn)解電(diàn)容器密封不佳;
②采用(yòng)橡胶塞密封铝電(diàn)解電(diàn)容器的,则可(kě)能(néng)因為(wèi)使用(yòng)太久,导致橡胶老化、龟裂而引起漏液现象;
③机械密封工艺存在问题;
④安装问题,一般生产厂商(shāng)会考虑到漏液问题,他(tā)们会在企标中明确规定要立式安装,而有(yǒu)些企业则采用(yòng)了卧式安装等。
2、爆炸
铝電(diàn)解電(diàn)容器在工作電(diàn)压中交流成分(fēn)过大,或氧化膜介质有(yǒu)较多(duō)缺陷,或存在氯根、硫酸根之类有(yǒu)害的阴离子,以致漏電(diàn)流较大时電(diàn)解作用(yòng)产生气體(tǐ)的速率较快,工作时间愈長(cháng),漏電(diàn)流愈大,壳内气體(tǐ)愈多(duō),温度愈高。電(diàn)容器金属壳内外的气压差值将随工作電(diàn)压和工作时间的增加而增大。如果密封良好,又(yòu)没有(yǒu)任何防爆措施,则气压增大到一定程度就会引起電(diàn)容器爆炸。
目前,已普遍采用(yòng)防爆外壳结构,在金属外壳上部增加一道褶缝,气压高时将褶缝顶开,增大壳内容积,从而降低气压,减少爆炸危险。在使用(yòng)上如加过载電(diàn)压,对電(diàn)容急速充放電(diàn),施加反向電(diàn)压等都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容爆炸。
3、击穿
铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿是由于阳极氧化铝介质膜破裂,导致電(diàn)解液直接与阳极接触而造成的。氧化铝膜可(kě)能(néng)因各种材料,工艺或环境条件方面的原因而受到局部损伤。在外加電(diàn)场的作用(yòng)下工作電(diàn)解液提供的氧离子可(kě)在损伤部位重新(xīn)形成氧化膜,使阳极氧化膜得以填平修复。但是如果在损伤部位存在杂质离子或其他(tā)缺陷,使填平修复工作无法完善,则在阳极氧化膜上会留下微孔,甚至可(kě)能(néng)成為(wèi)穿透孔,使铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿。
此外,随着使用(yòng)和储存时间的增長(cháng),電(diàn)解液中溶剂逐渐消耗和挥发,使溶液酸值上升,在储存过程中对氧化膜层发生腐蚀作用(yòng)。同时,由于電(diàn)解液老化与干涸,在電(diàn)场作用(yòng)下已无法提供氧离子修补氧化膜,从而丧失了自愈作用(yòng),氧化膜一经损坏就会导致電(diàn)容器击穿。
工艺缺陷也是铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿的一个主要原因。如铆接工艺不佳时,引出箔条上的毛剌严重剌伤氧化膜,刺伤部位漏電(diàn)流很(hěn)大,局部过热使電(diàn)容器产生热击穿。在使用(yòng)上过温,过纹波電(diàn)流或过机械应力都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容击穿失效。
4、烧毁
铝電(diàn)解電(diàn)容发生烧毁,一般是以下原因引起:
①正负极接反:铝電(diàn)解電(diàn)容器是一种有(yǒu)正负极的電(diàn)容器,如果安装铝電(diàn)解電(diàn)容器时正负极接错就会发生電(diàn)容烧毁现象;
②耐压不够:当電(diàn)压超过铝電(diàn)解電(diàn)容器的本身的耐压值时,也会发生電(diàn)容烧毁的现象;
③质量不合格:一些生产厂家生产的铝電(diàn)解電(diàn)容不合格,也可(kě)能(néng)引发電(diàn)容的烧毁等。
5、开路
铝電(diàn)解電(diàn)容器在高温或潮热环境中長(cháng)期工作时可(kě)能(néng)出现开路失效,其原因在于阳极引出箔片遭受電(diàn)化學(xué)腐蚀而断裂。对于高压大容量電(diàn)容器,这种失效模式较多(duō)。
此外,阳极引出箔片和阳极箔铆接后,未经充分(fēn)平,则接触不良会使電(diàn)容器出现间歇开路。在使用(yòng)上,过机械应力有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容开路。
6、電(diàn)参数恶化
①電(diàn)容量下降与损耗增大:铝電(diàn)解電(diàn)容器的電(diàn)容量在工作早期缓慢下降,这是由于负荷过程中工作電(diàn)解液不断修补并增厚阳极氧化膜所致。铝電(diàn)解電(diàn)容器在使用(yòng)后期,由于電(diàn)解液耗损较多(duō)、溶液变稠,電(diàn)阻率因黏度增大而上升,使工作電(diàn)解质的等效串联電(diàn)阻增大,导致電(diàn)容器损耗明显增大。
同时,黏度增大的電(diàn)解液难于充分(fēn)接触经腐蚀处理(lǐ)的凹凸不平铝箔表面上的氧化膜层,这样就使铝電(diàn)解電(diàn)容器的极板有(yǒu)效面积减小(xiǎo),引起電(diàn)容量急剧下降。这也是電(diàn)容器使用(yòng)寿命临近结束的表现。
此外,如果工作電(diàn)解液在低温下黏度增大过多(duō),也会造成损耗增大与電(diàn)容量急剧下降的后果。在使用(yòng)上过温,过纹波電(diàn)流都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容量下降与损耗增大。
②漏電(diàn)流增加:漏電(diàn)流增加往往导致铝電(diàn)解電(diàn)容器失效。工艺水平低,氧化膜损伤与沾污严重,工作電(diàn)解液配方不佳,原材料纯度不高,電(diàn)解液的化學(xué)性质与電(diàn)化學(xué)性质难以長(cháng)期稳定,铝箔纯度不高,杂质含量多(duō)等等这些因素均可(kě)能(néng)造成漏電(diàn)流超差失效。
铝電(diàn)解電(diàn)容器中氯离子沾污严重,漏電(diàn)流导致沾污部位氧化膜分(fēn)解,造成穿孔,促使電(diàn)流进一步增大。总之,铝箔中金属杂质的存在,会使铝電(diàn)解電(diàn)容器漏電(diàn)流增大,从而缩短電(diàn)容器的寿命.在使用(yòng)上过压等有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容的漏電(diàn)流增加。
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