Mis on elektrolüütkondensaator?

Elektrolüütkondensaator on teatud tüüpi elektrisalvestusseade, mis kasutab elektrolüüdilahust ühe või mõlema juhina. Laetud keemilised osakesed, mida nimetatakse ioonideks, juhivad elektrolüüdilahuses elektrit. Tavalised kondensaatorid koosnevad kahest metalljuhist, mis on eraldatud isolaatoriga, mida nimetatakse dielektriks. Elektrolüüdilahuse kasutamine juhina suurendab tõhusalt selle pindala, võimaldades salvestada suuremat laengut kui sama suurusega tavalistes kondensaatorites. Elektrolüütkondensaatoreid kasutatakse sageli toiteallika filtrites, mis salvestavad väljundi kõikumiste leevendamiseks vajalikku elektrit.

Elektrolüütkondensaatori metalljuht on valmistatud õhukesest fooliumist. Dielektrik on selle metalli oksiid, mis kantakse fooliumile elektrokeemilise protsessiga, mida nimetatakse anodeerimiseks. Seda protsessi toetavad ainult teatud metallid ning kõige sagedamini kasutatakse alumiiniumi ja tantaali. Dielektrilise kihiga foolium moodustab elektrivoolu anoodi ehk sisenemistee. Elektrolüüdi lahus ja isoleerimata fooliumi pikkus moodustavad elektrivoolu katoodi ehk väljapääsutee.

Alumiiniumist elektrolüütkondensaator on valmistatud kõrge puhtusastmega alumiiniumfooliumist. Fooliumi efektiivset pindala suurendatakse söövitamise teel enne alumiiniumoksiidi dielektrilise kihi teket. Anoodi ja katoodi fooliumi vahele asetatakse imava paberi kiht, seejärel rullitakse kogu kiht mähisesse. Kinnitatakse tihvtid ja konstruktsioon asetatakse alumiiniumist korpusesse. Seejärel sukeldatakse seade elektrolüüdivanni, tavaliselt boorhappe või naatriumboraadi lahusesse, niisutades põhjalikult fooliumi- ja paberikihte.

Tantaalelektrolüütkondensaatorid toodeti algselt sarnaselt alumiiniumversiooniga, selle märkimisväärse erinevusega, et elektrolüüdiks oli väävelhappe lahus. Nüüd toodetakse pigem tahket kui märja tantaalkondensaatorit. Kuna tantaalkondensaatorid on palju kallimad kui alumiinium, on need üldiselt saadaval ainult väikeste madala pingega versioonidena elektrooniliste seadmete, näiteks mobiiltelefonide jaoks.

Õhuke dielektriline oksiidikiht genereeritakse elektrolüütilise protsessiga, mis on väga sarnane kondensaatori tavapärasel kasutamisel kasutatavale protsessile. Elektrolüütkondensaatori dielektriku kahjustused võivad regulaarse kasutamise korral kindlaksmääratud parameetrite piires taanduda. Samuti võib see aeglaselt hävida, kui ei pöörata tähelepanu õigele polaarsusele või voolu suunale.

Elektrolüütkondensaatori konstruktsioon võimaldab teatud eesmärkidel eriti sobivaid omadusi. Elektrolüütilise lahuse kasutamine annab neile võimaluse hoida suuremat laengut väiksemas mahus. See on toonud kaasa ka teatud kohustusi. 2000. aastate alguses põhjustas mõnede tootjate kasutatud elektrolüüdilahuse vale koostis rea rikkeid, mida nimetatakse kondensaatorikatkuks. Isegi korralikult ehitatud elektrolüütkondensaatorites muudab vedela lahuse kasutamine need kuivamise tõttu haavatavaks.