电解纸的目的是吸附作为真正阴极的工作电解液,另外是为了防止阳极箔与阴极箔直接接触造成短路。
根据电解纸的性能和特点,在设计不同类型的铝电解电容器时,应如何正确地选用电解纸,这应从以下几个方面考虑:
1、电解纸的厚度
电解纸愈厚,无疑地其隔离效果愈佳,短路概率也愈小。而且对于同种类型的电解纸来说,其厚度厚的比薄的所吸电解液量会相对多一些,这有利于提高产品的寿命。
但另一方面,电解纸愈厚,电流流过的路程愈长,损耗角正切值也随之增大。再者电解纸愈厚,芯子体积也就愈大,这不利于产品小型化和降低成本。
从总体设计来看,在保证电容器性能的前提下,应尽可能选用薄的电解纸。低压小容量产品一般选用厚度为40μm,低压大容量产品选用厚度为50μm的电解纸,中高压产品则选用厚度为60~70μm的电解纸。
2、电解纸的密度
电解纸的密度愈大,防止短路效果愈佳。中高压产品选用密度大的电解纸如牛皮纸或二层纸,低压产品选用密度较小的电解纸如马尼拉麻纸。随着电解纸厚度的增加,纸的密度增大对电容器芯子短路不良率的影响就下降。
密度过大的电解纸也会带来不利的影响,如它的含浸性差,吸着电解液量相对少,导致产品的等效串联电阻和损耗角正切值偏大。
3、多层电解纸
电解纸实际上是由许多杂乱无章的纤维素堆积而成的。电解纸存在许多大大小小的孔洞,此时如果将两张厚度和密度都相同的电解纸重叠在一起使用,孔洞重叠的概率比用单张纸的情况要减少50%,因而由此导致短路的几率也相对减少。对高压大容量的电容器往往用两张不同密度的电解纸绕卷的原因也在于此。随着造纸原材料的扩宽和造纸技术的发展,目前已用二种不同密度的纸浆抄制成一张电解纸,如将一种密度高、耐电压高的与另一种密度低、吸水性强、含浸性好、阻抗低的纸浆抄制成一张电解纸,称之为双层电解纸。这种纸不但品质好,而且具有二张电解纸的优点,因而得到广泛的应用。
4、电解纸的吸湿性
吸湿性好的电解纸,其吸着工作电解液量多,且浸渍电解液时间短,这对那些粘度比较大的、难含浸的电解液最有利。再者,吸湿性好的电解纸对设计低阻抗电解电容尤为必要。从电解纸的特性可以看出,马尼拉麻纸的吸湿性远优于牛皮纸。
5、电解纸材质
根据所设计产品的工作电压和其他性能要求,合理地选择不同材质的马尼拉麻纸、牛皮纸或各种混抄纸作为衬垫纸是铝电解电容结构设计的一个重要组成部分。牛皮纸成本低、密度大、耐电压高,但是吸湿性差,阻抗特性差,故多应用在中高压产品和阻抗特性要求不高的产品中。马尼拉麻纸密度小,吸湿性好、成本贵、耐电压不高,根据此特点它多应用在低压和阻抗特性要求好的产品中。