文雯 赵亮 张理达

摘要：液体钽电容器一般采用多孔钽块直接浸渍硫酸溶液，并将溶液注入阴极壳内部，装入钽芯后密封封装。本文对其热设计开展研究，建立了温度应力模型，开展热仿真计算和热测试，以确定液体钽电容器散热措施的有效性。

关键词：液体钽电容器;热仿真计算;热测试;散热措施。

1引言

气密封非固体电解质钽固定电容器容量大，可达40万μF，是贮能首选，因电压高、漏电流小、耐纹波电流能力强，在电子设备直流或脉动电路中广泛应用。其缺点是温度特性较差，且在电子模块开展热设计时常常被忽略，而成为电子模块较常见的故障点[1]。

2液体钽电容器的构造

液体钽电容器内部主要为钽阳极、钽丝、电解液、四氟件、绝缘子等。电容器的阳极为钽阳极，钽阳极为圆柱形，采用钽粉成型烧结赋能后制备而成。阳极表面是阳极电化学氧化形成五氧化二钽介质膜，五氧化二钽介质膜为单向导电膜。电解液作为电容器的实际阴极引出电容量，银外壳和电解液导通作为产品的负极。

3氧化膜的损伤

钽电容阳极由钽金属、氧化膜组成，氧化膜破坏则产品在使用过程中会出现漏电流增大，产品发热，进而出现击穿、爆炸现象，如下图所示。

可能造成氧化膜损伤的因素有：

a）钽电容器受到机械应力;

b）钽电容器的超压使用;

c）钽电容器受到超过其承受范围的温度冲击时，由于不同材料膨胀系数及硬度的差异可能导致氧化膜产品裂纹等缺陷;