鋁電解電容器

鋁電解電容器（Aluminum electrolytic capacitors）是有極性的電解電容，其陽極電極(+)是由有蝕刻表面的鋁箔製成，鋁箔透過陽極處理，外圍包覆著一層很薄的氧化鋁絕緣層，是電容器的介電質。在氧化鋁外面包覆著非固態的電解質，是電容器的陰極(-)。另外有一層鋁箔，稱為「陰極鋁箔」。陰極鋁箔會和電解質接觸，連接到電容器的負極端子。

非固態電解質的鋁電解電容器有不同的外形及大小

鋁電解電容器可以依其電解質的種類分為三種：

• 非固態（液態、濕式）電解質的鋁電解電容器
• 固態鋁電容器，其電解質是固態二氧化錳。
• 聚合物電容器，其電解質是固態聚合物。

非固態電解質的鋁電解電容器是最便宜的電容器，其大小、電容量以及其電壓等級的範圍也最廣。其電容量最小為0.1 µF，最大到2,700,000 µF（2.7 F），電壓等級從4 V到630 V。液態電解質在介電的氧化層自我恢復時可以提供所需的氧氣。不過電解質會蒸發，而乾燥的過程會隨溫度而變化，因此會造成其電氣參數的飄移，限制電容器的使用壽命。

鋁電解電容器的電容值相對較高，即使在像市電頻率之類的低頻（50Hz或60Hz）下，鋁電解電容器也有夠低的阻抗。鋁電解電容器一般會用在許多電氣設備的電源供應器、開關模式電源及直流-直流轉換器中，放在交流電整流電路後的平滑及緩衝電路中，鋁電解電容器也用在許多工業的電源及頻率轉換器中，例如變頻器的直流電容器、太陽能光伏中的逆變器、以及風能發電機的頻率變換器。有些特殊的電容器會用在能量儲存的應用中，例如閃光燈、 頻閃閃光燈，或是音響中用的頻率耦合裝置。

鋁電解電容器因為其陽極氧化的原理，是有極性的電容器，只能配合正確極性的直流電使用。若接到相反極性的直流電，或是接到交流電，會讓電容器短路損毀。唯一的例子是雙極的鋁電解電容器，是二個陽極以背靠背方式組合的電容器，可以用在交流電的應用中。

應用及市場

應用

以下是非固態電解質鋁電解電容器的主要應用：

• 開關模式電源、電源供應器及直流-直流轉換器輸入側及輸出側的解耦電容，用在平滑及濾波電路
• 交流/交流轉換器（例如變頻器、頻率變換器）的直流鏈電容器，也用在不間斷電源中。
• 功因修正電路中的功因修正電容。
• 安全氣囊、安全氣囊及民用雷管中的能源儲存裝置。
• 交流電動機的啟動電容器。
• 音響訊號耦合的雙極性電容器。
• 相機閃光燈用的閃光電容器。

優點和缺點

優點：

• 電容便宜，電容值高，可適用在較低頻率的濾波。
• 其能量密度比薄膜電容和陶瓷電容要高
• 其功率密度較雙電層電容器要高
• 沒有峰值電流的限制
• 其外型、款式都有許多的變化，也有定製化的壽命、使用溫度及電氣參數。
• 許多製造商

缺點：

• 因為電解液蒸發，其壽命有一定限制
• 很低溫的ESR及阻抗特性很差
• 對機械應力很敏感
• 對鹵化物污染敏感
• 只能用在有固定電壓極性的應用

市場

2010年鋁電解電容器的市場總值約為美金39億元（約歐元29億元），約佔總電容器市場（2008年時約美金180億元）的22%。若以數量來看，鋁電解電容器的數量約為電容器整體數量（約700至800億顆）的6%。

在1999年至2007年期間，曾經出現一次鋁電解電容器大量非預期報廢的災難，在之後的調查中認為，是鋁電解電容器最早製造的日本Rubycon公司出逃了一名研究員，將電解液配方帶到中國的廠商生產，之後該廠商的管理人員帶著配方再次出逃，來到台灣傳播給當地的生產商，在配方傳至中國或台灣的過程中就已經不完整的，導致缺少避免電解液不穩定的成分，從而導致生產出來的電容器存在長期缺陷。