خازن های پلیمری جامد از یک پلیمر رسانا با ثبات شیمیایی پایدار به عنوان الکترولیت استفاده کنید ، که یکی از آسیب پذیری های اصلی خازن های الکترولیتی آلومینیومی معمولی را از بین می برد: تخریب الکترولیت مبتنی بر مایع. خازن های سنتی به الکترولیتی متکی هستند که می توانند در هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت ، نشت یا شیمیایی تجزیه شوند. این خطرات قابلیت اطمینان ، به ویژه در محیط های عملیاتی مرطوب یا خورنده را ایجاد می کند. در مقابل ، پلیمر جامد در داخل یک خازن پلیمری جامد ذاتاً غیر فرار و غیرقانونی است ، به این معنی که به دلیل قرار گرفتن در معرض رطوبت یا هوا به مرور زمان تخریب نمی شود. این امر باعث می شود در برابر تغییرات در خازن یا مقاومت به سری معادل (ESR) بسیار مقاوم باشد ، که در غیر این صورت با تجزیه الکترولیت رخ می دهد. از آنجا که هیچ محتوای مایع وجود ندارد ، احتمال خشک شدن ، قوس داخلی یا عملکرد عملکرد به دلیل رطوبت جوی عملاً از بین می رود.
طراحی خازن های پلیمری جامد شامل روش های محصور سازی قوی با استفاده از رزین های درجه بالا ، ترکیبات گلدان های مبتنی بر اپوکسی یا اجسام رزین قالب دار است که اولین مانع مهم برای رطوبت خارجی است. علاوه بر این محفظه های اولیه ، تولید کنندگان آب بندی هرمتیک را در اطراف پایه خازن که در آن خاتمه سرب از بدن خارج می شود ، اعمال می کنند. این امر به مسدود کردن رطوبت از طریق عمل مویرگی کمک می کند - یکی از متداول ترین مسیرها برای آلاینده های محیطی برای ورود به اجزای الکترونیکی. برخی از طرح ها قوطی های فلزی را با انتهای لیزر جوش داده شده یا کرک شده در آن قرار می دهند و ممکن است شامل واشرهای مقاوم در برابر رطوبت یا مهر و موم های پلیمر باشد. این رویکرد آب بندی لایه ای تضمین می کند که حتی در محیط های رطوبت بالا یا مستعد تراکم-مانند الکترونیک در فضای باز ، کاربردهای آب و هوایی مرطوب یا تاسیسات ساحلی-خازن یکپارچگی فیزیکی و الکتریکی خود را نسبت به مدت زمان خدمات طولانی حفظ می کند.
یک لایه دیگر محافظت در خازن های پلیمری جامد از استفاده از مواد داخلی مقاوم در برابر خوردگی ناشی می شود. آندها به طور معمول از آلومینیوم با خلوص بالا یا تانتالوم با لایه های دی الکتریک اکسید ساخته شده اند که خود پاسگاه هستند. این لایه ها مانع از واکنش های شیمیایی می شوند که می توانند توسط رطوبت کمیاب یا آلاینده های جوی ایجاد شوند. پلیمر رسانا به خودی خود از نظر شیمیایی بی اثر است و از اکسیژن و رطوبت کم برخوردار است ، به این معنی که این امر به خوردگی داخلی یا مهاجرت یونی کمک نمی کند. تولید کنندگان سطوح داخلی را با پوشش های ضد خوردگی درمان می کنند یا از پلیمرهای مقاوم در برابر اکسیداسیون استفاده می کنند که در محیط های مرطوب پایدار هستند. این تاب آوری شیمیایی تضمین می کند که حتی در استفاده گسترده در شرایط محیط مرطوب یا خورنده ، ساختارهای الکترود داخلی دچار خرابی الکتروشیمیایی نخواهند شد که می تواند منجر به خرابی عملکرد یا افزایش ESR شود.
خازن های پلیمری جامد به طور گسترده برای ثبات تحت قرار گرفتن در معرض رطوبت بالا و درجه حرارت بالا ، در شرایطی مانند 85 درجه سانتیگراد در رطوبت 85 ٪ برای 1000-2000 ساعت آزمایش می شوند. در حالی که خازن های الکترولیتی سنتی ممکن است تحت این شرایط از تبخیر الکترولیت ، هیدرولیز یا تشکیل اسید رنج بکشند - پیشرو به تورم ، نشت یا از بین رفتن دی الکتریک - پلیمرهای جامد از نظر شیمیایی پایدار هستند و به محصول جانبی فاسد تجزیه نمی شوند. الکترولیت پلیمری رسانا به گونه ای طراحی شده است که از نظر حرارتی انعطاف پذیر و شیمیایی بی اثر باشد و در برابر شکل گیری مسیرهای رسانا یا تکامل گاز مقاومت کند که باعث به خطر انداختن عایق داخلی یا ایجاد فشار می شود. در نتیجه ، این خازن ها تحمل الکتریکی تنگ را حتی در معرض افراط و تفریط محیطی حفظ می کنند ، و آنها را برای رانندگان LED در فضای باز ، اینورترهای برق یا ایستگاه های پایه از راه دور مستقر در آب و هوای گرمسیری یا نیمه گرمسیری ایده آل می کند. $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
