電解コンデンサとは？

電解コンデンサは、電解質溶液を導体の一方または両方として使用する蓄電デバイスの一種です。 イオンと呼​​ばれる荷電化学粒子は、電解液で電気を伝導します。 標準のコンデンサは、誘電体と呼ばれる絶縁体で分離された2つの金属導体で構成されています。 電解質溶液を導体として使用すると、表面積が効果的に増加し、同じサイズの標準コンデンサよりも大きな電荷を保存できます。 電解コンデンサは電源フィルターでよく使用され、出力の変動を緩和するために必要な電気を蓄えます。

電解コンデンサの金属導体は薄い箔でできています。 誘電体は、陽極酸化と呼ばれる電気化学プロセスによって箔に積層されたこの金属の酸化物です。 特定の金属のみがこのプロセスをサポートし、アルミニウムとタンタルが最も頻繁に使用されます。 誘電体層を備えた箔は、電流のアノード、つまり進入経路を形成します。 電解質溶液と絶縁されていない長さの箔が、電流のカソードまたは出口経路を構成します。

アルミ電解コンデンサは、高純度のアルミ箔で作られています。 酸化アルミニウム誘電体層が生成される前に、エッチングにより箔の有効表面積が増加します。 吸収紙の層が陽極箔と陰極箔の間に置かれ、全体がコイルに巻かれます。 ピンコネクタが取り付けられ、構造物はアルミニウムケースに入れられます。 次に、通常はホウ酸またはホウ酸ナトリウムの溶液である電解液浴にデバイスを浸し、箔と紙の層を完全に濡らします。

タンタル電解コンデンサは元々、アルミニウムバージョンと同様に製造されていましたが、電解液が硫酸溶液であるという顕著な違いがありました。 湿式タンタルコンデンサではなく固体コンデンサが製造されるようになりました。 タンタルコンデンサはアルミニウムよりもはるかに高価であるため、一般に携帯電話などの電子機器用の小型の低電圧バージョンでのみ入手可能です。

薄い誘電体酸化物層は、コンデンサの通常の使用で使用されるプロセスと非常に類似した電解プロセスによって生成されます。 電解コンデンサの誘電体の損傷は、規定のパラメータ内で定期的に使用すると自己修復する可能性があります。 適切な極性や電流の方向に注意を払わないと、ゆっくりと破壊されることもあります。

電解コンデンサの設計により、特定の目的に特に適した特性が可能になります。 電解液を使用すると、より小さな体積でより大きな電荷を保持することができます。 これはまた、特定の負債につながっています。 2000年代初頭、一部のメーカーが使用した電解液の不正確な配合により、コンデンサペストとして知られる一連の障害が発生しました。 適切に構成された電解コンデンサであっても、液体溶液を使用すると、乾燥による故障の影響を受けやすくなります。