電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）區(qū)分電容的方法很多，可以從容值進行區(qū)分，可以從電介質(zhì)進行區(qū)分，但不論如何分類，這類基礎的被動元器件，總的來看其作用無外乎是濾波、吸收和諧振。而正是這些基礎功能，在電子電路中發(fā)揮著重要作用。

為了不斷提高電容的性能，電容的兩極材料一直都在創(chuàng)新改進，無機電容、有機電容還有電解電容各有特色，陰極材料像電解液、二氧化錳、有機半導體、高分子聚合物也有獨特的性能。

電解電容的聚合物陰極改進

電解電容是耳熟能詳?shù)碾娙蓊悇e，在所有的電容品類里有著接近40%的占比，因其容量大而備受關(guān)注。電解電容即用鋁、鉭、鈮、鈦等金屬表面采用陽極氧化法生成一層氧化物作為介質(zhì)層，以電解質(zhì)作為陰極構(gòu)成的電容器，當前常見的以鋁電解電容和鉭電解電容為主。

鋁電解電容主打低成本高容量，產(chǎn)量大可應用范圍廣，目前我國鋁電解電容器生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)量過億只的生產(chǎn)廠商大約有70多家，絕對的世界第一。鉭電解電容產(chǎn)量小成本高，但容值大性能好，在高端應用領域用得很固定。

電解電容這么多年一直也在進行技術(shù)升級來解決一些應用困擾，如鋁材料因為其物理特性容易出現(xiàn)受熱膨脹，進而易引發(fā)電容漏液等危險現(xiàn)象，而鉭材料作為一種資源性材料，產(chǎn)量小成本又高。為了解決這些限制，聚合物電解電容被開發(fā)了出來。

聚合物電容以高分子導電固體聚合物材料取代了傳統(tǒng)電解電容的電解液，陰極材料的改變，給電解電容帶來了很多性能上的改變。這些陰極材料被稱為PEDT，是具有導電性的一類聚合材料，可以是本身具有導電功能或摻雜其他材料后也具有導電功能的一種聚合物材料，也可以通過填充復合材料，表面混合或?qū)訅浩胀ň酆衔锊牧虾透鞣N導電材料獲得導電性。

不同于液態(tài)電解質(zhì)是離子導電，聚合物是電子導電模式，電子可以在分子上快速移動，傳導性指數(shù)遠高于液體電解質(zhì)。聚合物的導電性、熱穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性方面均有明顯的優(yōu)勢，可以說是目前可選用的綜合性能最好的固體電解質(zhì)。

尤其在現(xiàn)在電路板向小型化發(fā)展的趨勢下，聚合物電容的替代可以在不增加電容數(shù)量的前提下保證容值，解決了不少板上空間問題。

從聚合物電容到混合聚合物電容

雖然聚合物優(yōu)勢明顯，可以稱得上是目前綜合性能最好的固態(tài)電容，但其發(fā)展也沒有就此停滯。固態(tài)聚合物也是有短板的，如由于高分子有機體在高溫下會分解導致導電率下降甚至半永久失效，如漏電流相對較高等問題。

絕大多數(shù)應用聚合物電容完全可以勝任，但隨著電動汽車的崛起，車用電解電容用量激增，為了匹配車用器件的高可靠性和高性能，電解電容廠商在固態(tài)聚合物電容的基礎上為了解決固態(tài)聚合物電容的劣勢進一步開發(fā)出了聚合物固液混合電解電容。

聚合物固液混合電解電容在電解質(zhì)上既使用了固態(tài)導電聚合物，也使用了液態(tài)電解液，使得電容兼顧導電性聚合物和電解液的特點。詳細來看，就是將電解液的高容量、低漏損電流特性與聚合物的高紋波電流、低ESR、低溫特性組合在了一起。

汽車、工業(yè)等嚴苛應用會需要這種兼顧固液電解質(zhì)性能的電容器，比如汽車的48V鏈路需要優(yōu)良的直流鏈路電容器降低寄生損耗并改善熱效率，混合聚合物電解電容器的紋波電流密度非常高，能實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)堅固、散熱性能優(yōu)異且結(jié)構(gòu)緊湊的直流鏈路，這不僅能減少車內(nèi)并聯(lián)的電容器數(shù)量，還能通過穩(wěn)定高效的散熱設計最大限度降低溫升風險。

小結(jié)

混合聚合物電解電容為汽車、工業(yè)等嚴苛應用的電容選擇提供了兩全其美的方案，通過犧牲了一部分聚合物電容的性能獲得了液態(tài)電解質(zhì)性能的補足。對需要高可靠性高性能的應用，這條技術(shù)路線有著極大的價值。