為汽車(chē)高可靠性而生的固液混合鋁電解電容

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）在對(duì)電容進(jìn)行分類(lèi)的時(shí)候，通常按照電介質(zhì)的不同來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，如無(wú)機(jī)電容、有機(jī)電容還有電解電容。陶瓷電容就屬于無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器，DC薄膜電容屬于有機(jī)介質(zhì)電容器，電解電容就是鋁電解、鉭電解電容這些。

鋁電解電容有很高的容值范圍，相比之下工作電壓范圍相對(duì)低一些，是用量很大且市場(chǎng)非常成熟的一類(lèi)電容。鋁電解電容在長(zhǎng)時(shí)間的演變里，細(xì)化出了很多不同類(lèi)別，比如固態(tài)鋁電解電容和液態(tài)鋁電解電容，這是根據(jù)陰極材料來(lái)區(qū)分的。

此前二者都是獨(dú)立發(fā)展，而現(xiàn)在的市場(chǎng)里，二者混合而成的固液混合鋁電解電容開(kāi)始嶄露頭角。

基于固態(tài)電容技術(shù)的固液混合技術(shù)

鋁電解電容根據(jù)陰極材料的不同，有著很多不同種類(lèi)。較為常見(jiàn)的幾種陰極材料電解液、二氧化錳、有機(jī)半導(dǎo)體、高分子聚合物都可以和陽(yáng)極的鋁進(jìn)行組合。液態(tài)鋁電解電容采用的是液態(tài)電解液，固態(tài)鋁電解電容的陰極材料采用的是高分子電介質(zhì)。

眾所周知，在很多高端應(yīng)用里，固態(tài)鋁電解電容憑著其諸多優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著不可替代的作用，但固態(tài)鋁電解電容不是沒(méi)有缺點(diǎn)。同體積同電壓下固態(tài)鋁電解電容的容量并沒(méi)有原來(lái)液態(tài)鋁電解電容的容量大，低頻響應(yīng)稍差，特別是耐壓相對(duì)較差、漏電流相對(duì)較高等問(wèn)題還是存在，固態(tài)鋁電解電容并不是萬(wàn)能的。

隨著電動(dòng)汽車(chē)的崛起，車(chē)用鋁電解電容用量激增，為了匹配車(chē)用器件的高可靠性和高性能，鋁電解電容廠商在固態(tài)電容的基礎(chǔ)上研制固液混合型鋁電解電容，揚(yáng)長(zhǎng)避短實(shí)現(xiàn)了1+1＞2的效果。固液混合型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上和固態(tài)電容沒(méi)有區(qū)別，唯一的不同在于電解質(zhì)上既使用了固態(tài)導(dǎo)電高分子，也使用了液態(tài)電解液。

固液混合型鋁電解電容簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是結(jié)合了固態(tài)鋁電解電容和液態(tài)鋁電解電容各自的優(yōu)點(diǎn)，電解液的高容量、低漏損電流特性與固態(tài)導(dǎo)電高分子的高紋波電流、低ESR、低溫特性在混合型鋁電解電容中組合在了一起。

從設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，引入液態(tài)電解質(zhì)的目的在于氧化膜修復(fù)，鋁電極有沒(méi)有該功能會(huì)影響到電容耐壓和漏電流。傳統(tǒng)的固態(tài)電容應(yīng)用因?yàn)槠涓呒y波電流、低ESR、低溫特性在很多時(shí)候這些劣勢(shì)被忽略了。但在汽車(chē)應(yīng)用中，這是器件可靠性隱患。引入液態(tài)電解質(zhì)修復(fù)鋁氧化膜，改善了這些不利影響，維持了穩(wěn)定的電氣性能。

固液混合，針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用高可靠性而生

從容量、電壓、ESR、漏電流、高溫特性各項(xiàng)性能來(lái)看，固液混合電容無(wú)疑是固態(tài)電容和液態(tài)電容的折中版。為了補(bǔ)全固態(tài)電容的劣勢(shì)，固液混合電容犧牲了一部分固態(tài)電容的性能獲得了液態(tài)電容的優(yōu)點(diǎn)。

兼顧兩條路線優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)產(chǎn)品，換個(gè)角度來(lái)看就是在兩條技術(shù)路線上均做了犧牲。從目前的應(yīng)用來(lái)看，這一技術(shù)路線的電容器，幾乎只針對(duì)汽車(chē)電子應(yīng)用。在此前舉辦的慕尼黑上海電子展上，電子發(fā)燒友在走訪中發(fā)現(xiàn)了不少?gòu)S商推出了混合型鋁電解電容，均是針對(duì)汽車(chē)場(chǎng)景。

作為補(bǔ)全固態(tài)鋁電解電容和液態(tài)鋁電解電容中間地帶的產(chǎn)品，混合型鋁電解電容為電容器產(chǎn)品提供了過(guò)渡并補(bǔ)全了固/液電容間的巨大差距，在汽車(chē)電子對(duì)可靠性要求越來(lái)越高的現(xiàn)如今，這條技術(shù)路線有著極大的價(jià)值。

至于其他應(yīng)用，混合型鋁電解電容目前涉足得很少，其他場(chǎng)景還是更優(yōu)先考慮特點(diǎn)鮮明的固態(tài)電容和液態(tài)電容。

小結(jié)

混合型鋁電解電容并沒(méi)有以一種全新的突破來(lái)取代固態(tài)電容或者液態(tài)電容，當(dāng)然在材料和工藝的研究突破下，其發(fā)展空間還有很多可以想象的余地。在材料配方和工藝摸索的支持下，或許以后將在更多應(yīng)用中看到混合型鋁電解電容的應(yīng)用。