电解电容是通过在两极板之间形成一层氧化膜,将电荷分开存储的电容器。其正极为铝箔、负极为氧化铝薄膜。在电解过程中,正极匀速电解,同时形成均匀的氧化膜,在极板上形成极细的微孔,使膜厚度均匀。氧化铝膜的膜电容比同样大小的普通电容高很多。
当电解电容插入电路中后,电解电容极板之间即形成一个带电场的氧化铝层,电场的强度与电容上加电压成正比,当电容上的电压增大时,电场也随之增强。同时由于氧化铝薄膜较薄,在外界电压的作用下,氧化铝中会产生漏电流。
电解电容的漏电流主要是由于氧化铝中的化学反应导致的。在电解电容中,铝箔和氧化铝薄膜之间的导电电解液起到了导电作用,同时电解液中的离子会在电极表面发生化学反应,使得电极表面生成一些双极子。这些双极子一部分会在电场作用下向电极移动,一部分则在电场的作用下向薄膜中移动。
在氧化铝膜中存在分布不均的微小缺陷,在这些缺陷处会形成一些局部的电场,这些局部电场会加速双极子的运动速度,使其在较短时间内达到极板附近,从而导致漏电流的产生。同时,由于氧化铝膜的厚度较薄,这些局部电场的密度又较大,导致相应地漏电流也较大。
影响电解电容漏电流的因素很多,其中主要包括电解液的成分、薄膜厚度、电解电容极板的表面质量、使用环境、工作电压等。
在制造电解电容的过程中,一些制造工艺上的不当会导致薄膜厚度不均、缺陷产生或者表面不光滑等问题,从而影响漏电流的大小。另外,当电容在高温、高湿度、强磁场等特殊环境下工作时,因为这些环境对电容内部电场分布的影响,也会进一步增加漏电流的产生。
为了减小电解电容的漏电流,可以选择一些质量较好、工艺较为先进的电容,例如使用高精度的电解电容或者采用铝电解电容。同时,也可以在使用时尽量降低电解电容的工作电压、控制使用环境条件、避免长时间高温高湿度等恶劣环境的作用,从而保持电容的稳定性,减小产生漏电流的可能性。