アルミニウム電解コンデンサの基本構造は、アノード、絶縁媒体に付着した酸化アルミニウム、受信電極用のカソードアルミニウム層、および真のカソード電解液で構成されているためです。
実は、アルミ電解コンデンサの内部には、陽極箔・陽極酸化皮膜・電解液で構成されるコンデンサと、陰極箔・自然酸化皮膜・電解液で構成されるコンデンサが存在します。これら 2 つのコンデンサは直列に接続され、最終的な等価容量を形成します。
通常、陽極箔の表面には厚い酸化皮膜があり、この酸化皮膜を電気化学反応により人為的に酸化させ、比較的緻密な酸化アルミニウム皮膜を得るために、この2つのコンデンサの許容値は大きく異なります。この酸化アルミニウムは絶縁性があり、誘電率が非常に大きいため、より大きな静電容量値を形成しやすくなります。陰極の静電容量において、陰極表面の酸化皮膜は空気中や電解液の使用環境中でアルミニウム箔などにより自然に形成され、非常に薄いものです。したがって、耐電圧能力は約 1-1.5V と非常に低くなりますが、陽極箔の酸化皮膜は化成処理の結果として厚く、より均一で安定しているため、耐電圧値は比較的高い。
では、なぜ耐圧の違いが間接的にアルミ電解コンデンサの逆接続時の爆発のし易さにつながるのでしょうか？
逆接続とは陰極に耐圧範囲を超えた電圧を印加することを意味するためです。このとき、正極および電解液中の水分が電気分解されて酸素が発生し、この酸素が正極表面のアルミニウムと反応して酸性皮膜を形成します。また、酸化還元反応により、コンデンサ内部で多量の水素ガスが発生して内圧が上昇する一方、熱が放出されて温度が上昇します。 。その結果、アルミ電解コンデンサが急激に膨張し始め、酸化皮膜が剥がれ、最終的には爆発してしまいます。