為什么鋁電解質(zhì)電容承受不了反向電壓?

由于電解電容器存在極性，在使用時(shí)必須注意正負極的正確接法，否則不僅電容器發(fā)揮不了作用，而且漏電流很大，短時(shí)間內電容器內部就會(huì )發(fā)熱，破壞氧化膜，隨即損壞。如圖為鋁電解電容的基本結構，它由陽(yáng)極( anode )、在絕緣介質(zhì)上附著(zhù)的氧化鋁構成的鋁層，接收極的陰極鋁層，和真正的由電解液構成的陰極。電解液浸透在兩個(gè)鋁層間的紙上。氧化鋁層是通過(guò)電鍍在鋁層上，相對于加在其上的電壓來(lái)說(shuō)是非常薄的，很容易被擊穿，導致電容失效。

氧化鋁層可以承受正向的直流電壓，如果其承受反向的直流電壓，其很容易在數秒內失效。這個(gè)現象被稱(chēng)為‘Valve Effect ’，這就是為什么鋁電解電容擁有極性的原因，如果電解電容的兩個(gè)電極都有氧化層，則形成無(wú)極性電容。

許多文章報道了鋁電解電容反向電壓的閾值現象的機理，叫做氫離子理論( Hydrogen ion theory )，當電解電容承受反向直流電壓的時(shí)候，即電解液的陰極承受正向電壓而氧化層承受負電壓，集合在氧化層的氫離子就將穿過(guò)介質(zhì)達到介質(zhì)和金屬層的邊界，轉化成氫 氣，氫 氣的膨脹力使得氧化層脫落。

因此電流在擊穿電解液后直接流通電容，電容失效，這個(gè)直流電壓非常小，在 1~2V 的反向直流電壓作用下，鋁電解電容在幾秒鐘就會(huì )因為氫離子效應而立即失效。相反，當電解電容承受正向電壓時(shí)候，負離子集結在氧化層之間，因為負離子的直徑非常大，其并不能擊穿氧化層，所以能承受較高電壓。

常見(jiàn)的與電解質(zhì)電容器相關(guān)的名詞有哪些呢?

1. 陽(yáng)極( anode )：陽(yáng)極鋁層，即電解電容的正極。

2. 陰極( cathode )：電解液層。

3. 電介質(zhì)( Dielectric di )：附著(zhù)在鋁層表面的氧化鋁層。

4. 陰極箔( Cathode Foil )：連接電解液和外部的層，這層在制作中并不需要氧化，但是在實(shí)際中由于在蝕刻過(guò)程中鋁容易被氧化，所以其形成了一個(gè)自然被氧化的氧化層，這個(gè)氧化層可以承受 1~2v 的電壓。

5. 絕緣紙 (spacer paper): 隔離陰極和陽(yáng)極，讓他們不直接短接，并吸附一定量的電解液。