Vad är en elektrolytisk kondensator?

En elektrolytisk kondensator är en typ av elektrisk lagringsanordning som använder en elektrolytlösning som en eller båda ledarna. Laddade kemiska partiklar som kallas joner leder elektricitet i en elektrolytlösning. Standardkondensatorer består av två metallledare separerade av en isolator som kallas dielektricitet. Att använda en elektrolytlösning som en ledare ökar effektivt ytytan, vilket gör att en större laddning kan lagras än i standardkondensatorer av samma storlek. Elektrolytiska kondensatorer används ofta i strömförsörjningsfilter och lagrar den elektricitet som behövs för att minska utsvingens variationer.

Metalledaren i en elektrolytisk kondensator är tillverkad av en tunn folie. Dielektrikumet är en oxid av denna metall som är skiktad på folien genom en elektrokemisk process som kallas anodisering. Endast vissa metaller stöder denna process, och aluminium och tantal används oftast. Folien med ett dielektriskt lager bildar anoden, eller inträdesvägen, för en elektrisk ström. Elektrolytlösningen och en oisolerad folielängd utgör katoden, eller utgångsvägen, för en elektrisk ström.

En elektrolytisk kondensator i aluminium är tillverkad av en aluminiumfolie med hög renhet. Foliens effektiva ytarea ökas genom etsning innan det dielektriska skiktet av aluminiumoxid alstras. Ett skikt absorberande papper placeras mellan anod- och katodfolierna, sedan rullas hela in i en spole. Stiftanslutningar är fästa och konstruktionen placeras i ett aluminiumhölje. Anordningen sänks sedan ned i ett elektrolytbad, vanligtvis en lösning av borsyra eller natriumborat, varvid folien och pappersskikten vätska grundligt.

Tantalelektrolytiska kondensatorer tillverkades ursprungligen liknande aluminiumversionen, med den märkbara skillnaden att elektrolyten var en svavelsyralösning. En solid snarare än våt tantalkondensator produceras nu. Eftersom tantalkondensatorer är mycket dyrare än aluminium, finns de i allmänhet endast i små lågspänningsversioner för elektroniska enheter som mobiltelefoner.

Det tunna, dielektriska oxidskiktet genereras genom en elektrolytisk process som är mycket lik den som används vid kondensatorns normala användning. Skador på en elektrolytisk kondensators dielektrik kan vara självreparerande med regelbunden användning inom de angivna parametrarna. Det kan också sakta förstöras om man inte uppmärksammar rätt polaritet eller strömningsriktning.

Utformningen av den elektrolytiska kondensatorn möjliggör egenskaper som är särskilt lämpade för vissa ändamål. Användningen av en elektrolytisk lösning ger dem möjlighet att hålla en större laddning i en mindre volym. Detta har också lett till vissa skulder. I början av 2000-talet resulterade en felaktig formulering av elektrolytlösningen som användes av vissa tillverkare i en serie fel som kallas kondensatorpest. Även i en korrekt konstruerad elektrolytisk kondensator gör användningen av en vätskelösning dem sårbara för att de torkar ut.