電解電容是的電解質是液體、膠凍狀富含離子的物質，其中大多數(shù)電解電容都是有極性的，也就是在工作時，電容的正極的電壓需要始終比負極電壓高。電解電容的高容量也是犧牲了很多其它的特性換來的，比如具有較大的漏電流、較大的等效串聯(lián)電感和電阻、容值誤差較大、壽命短等。

　　除了有極性的電解電容之外，也有無極性的電解電容。在下圖中，就是有兩種1000uF，16V的電解電容，其中較大的是無極性，較小的是有極性的。

▲無極性和有極性電解電容▲

　　電解電容內部可能是液體電解質或者固態(tài)聚合物，電極材料常用鋁（Aluminum）或者鉭（Tandalum）。下圖是常見到的有極性鋁電解電容內部的結構。兩層電極之間有一層浸有電解液的纖維紙，再加一層絕緣紙轉成圓柱形，密封在鋁制殼內。

　　▲ 電解電容內部結構 ▲

　　解剖開電解電容，可以清楚的看到它的基本結構。為了防止電解液的蒸發(fā)和泄露，電容引腳部分使用了密封橡膠進行固定。

　　圖中也顯示了有極性和無極性的電解電容的內部體積的差別，在同樣容量和耐壓等級下，無極性的電解電容比有極性大了一倍左右。

▲無極性和有極性電解電容內部結構▲

　　這樣的差別主要來自于兩種電容內部電極的面積出現(xiàn)了較大的差異。下圖左邊是無極性的電容電極，右邊是有極性的電極。除了面積差異之外，兩種電極厚度也有區(qū)別。有極性的電容電極厚度較薄。

▲電解電容鋁片不同的寬度▲

　　電容爆炸

　　當電容施加的電壓超過其耐壓時，或者對于有極性電解電容電壓極性加反時，都會引起電容漏電流急劇上升，造成電容內部熱量增加，電解液會產(chǎn)生大量的氣體。

　　為了防止電容爆炸，在電容外殼的頂部壓制有三條凹槽，這樣便于電容頂部在高壓下率先破裂，釋放內部的壓力。

▲電解電容頂部的爆破槽▲

　　但是，有的電容在制作過程中，頂部的凹槽壓制不合格，電容內部的壓力會使得電容底部的密封橡膠被彈出，此時電容內部的壓力突然釋放，就會形成爆炸。

　　1. 無極性電解電容爆炸

　　下圖顯示了手邊一顆無極性電解電容，它的容量為1000uF，耐壓16V。在施加電壓超過18V之后，漏電流突然增加，電容內部的溫度和壓力增加。最終電容底部的橡膠密封圈炸開，內部電極像爆米花一下被砸松散。

▲無極性電解電容過壓爆破▲

　　通過在電容上捆綁一個熱電偶，可以測量電容的溫度隨著施加的電壓增加變化的過程。下圖顯示了無極性電容在電壓增加過程中，當施加的電壓超過耐壓值，內部溫度繼續(xù)增高的過程。

▲電壓與溫度之間的關系▲

　　下圖顯示了在同樣的過程中，流過電容的電流變化?？梢钥吹诫娏鞯脑黾邮窃斐蓛炔繙囟壬仙闹饕?。在這個過程中，電壓是成線性增加，隨著電流急劇升高，供電電源內組使得電壓下降。最終當電流超過6A之后，隨著一聲巨響，電容炸開。

▲電壓與電流之間的關系▲

　　由于無極性的電解電容內部體積大，電解液多，所以在過流之后所產(chǎn)生的壓力巨大。導致外殼頂部的泄壓槽沒有破裂，而電容底部的密封橡膠被炸開了。

　　2. 有極性電解電容爆炸

　　對于有極性的電解電容，施加電壓。當電壓超過電容的耐壓時，漏電電流也會急劇上升，造成電容過熱爆炸。

　　下圖顯示有極限的電解電容，1000uF，16V。在過壓之后通過頂部泄壓槽釋放內部氣壓過程。因此就避免了電容爆炸過程。

▲極性電解電容過壓爆破▲

　　下圖顯示了電容的溫度隨著施加電壓的增加變化的情況。當電壓逐步接近電容的耐壓后，電容的留點電流增加，內部的溫度繼續(xù)上升。

▲電壓與溫度之間的關系▲

　　下圖是電容的漏電電流變化情況。標稱為16V耐壓的電解電容，在測試過程中，當電壓超過15V之后，電容的漏電便開始急劇上升了。

▲電壓與電流之間的關系▲

　　通過前面兩個電解電容的實驗過程遭遇，也可以看到對于此類1000uF普通電解電容耐壓限制情況。為了避免電容被高壓擊穿，因此。在使用電解電容的時候，需要根據(jù)實際電壓波動情況，留下足夠的余量。

電解電容串聯(lián)

　　在適當?shù)那闆r下，可以通過并聯(lián)和串聯(lián)來分別獲得更大的電容容量和更大的電容耐壓。

▲過壓爆破之后的電解電容爆米花▲

　　在有些應用場合，施加在電容上的電壓是交流電壓，比如揚聲器的耦合電容，交流電相位補償，電機移相電容等，需要使用無極性的電解電容。

　　在 一些電容制造商給出的使用手冊上，也給出了使用傳統(tǒng)的有極性電容通過背對背的串聯(lián)，即將兩個電容的串聯(lián)在一起，但極性相反，來獲得無極性電容的效果。

▲過壓爆破之后的電解電容▲

　　下面對比一下有極性電容在施加正向電壓、反向電壓、兩個電解電容背對背串聯(lián)成無極性電容三種情況下，漏電流隨著施加電壓增加變化情況。

　　1. 正向電壓與漏電流

　　通過串聯(lián)一個電阻來測量流過電容的電流，在電解電容（1000uF，16V）的耐壓范圍內，從0V開始逐步增加施加的電壓，測量對應的漏電電流與電壓之間的關系。

▲正極性串聯(lián)電容▲

　　下圖顯示了有極性鋁電解電容的漏電流與電壓之間的關系。這是一個非線性的關系。漏電電流在0.5mA以下。

▲正向串聯(lián)之后電壓電壓與電流之間的關系▲

　　2. 反向電壓與漏電電流

　　使用同樣的電流測量施加方向電壓與電解電容漏電電流之間的關系。下圖可以看出，當施加的反向電壓超過了4V之后，漏電電流便開始快速增加。通過后面的曲線斜率來看，反向的電解電容相當于一個阻值 為1歐姆的電阻。

▲反向電壓電壓與電流之間的關系▲

　　3. 背對背串聯(lián)的電容

　　將兩個相同的電解電容（1000uF，16V）背對背串聯(lián)在一起，形成一個無極性等效的電解電容。測量它們的電壓與漏電流之間的關系曲線。

　　▲正反極性串聯(lián)電容▲

　　下圖顯示了電容電壓與漏電流之間的關系。會看到在施加的電壓超過4V之后，漏電流會增加，電流幅值小于1.5mA。

　　不過這個測量結果的確有點令人感到意外。你會看到這兩個背對背串聯(lián)電容的漏電流居然大于單個電容正向施加電壓時漏電流。這的確令人感到奇怪。

▲正反向串聯(lián)之后電壓電壓與電流之間的關系▲

　　不過由于時間原因，對于這個現(xiàn)象后面沒有進行重復測試。也許其中一個電容使用的是剛才反向電壓測試的電容，內部已經(jīng)有了損壞。所以才產(chǎn)生了上面的測試曲線。因此，在購買電解電容的時候一定要選擇有品質保障的電容品牌和企業(yè)發(fā)展穩(wěn)定的電解電容廠家。山東紅寶電子有限公司是一家22年專注電解電容和薄膜電容的生產(chǎn)廠家，價格實惠，規(guī)格型號齊全，質量上乘。