电解容器有干式(电糊式)的或湿式(电液式)的两种。目前国内广泛应用的以干式的为多。
干式电容器是由两条铝带卷成。其中一条铝带的表面曾经过电解腐蚀作用而形成一层很薄的氧化膜介质。另外一条铝带没有这层氧化膜。在两层铝带之间有一条饱含电解糊的毛纸或纱布之类的纤维材料。电解糊根据电容器的耐压(工作电压)程度不同,采用不同的配方。其主要成分为:硼酸(H\(_{3}\)BO3),乙二醇〔C\(_{3}\)H4(OH)\(_{2}\)〕和氨水(NH4OH)所合成。

附有氧化膜的铝带作为这种电解电容器的正极,另外一条铝带作为负极。如图1卷成后的电解电容器,有的密封在经过蜡浸的纸壳内;还有的封闭在铝制的柱形外壳中。为了防止电解糊变干及外界潮气侵入,在封口上用火漆之类的物质加以封闭。正、负极分别用引出线引出。
故障种类
电解电容器常见的故障有以下几种。
1.击穿
电解电容器的介质被击穿,正、负两极形成短路状态,电容器不能工作。这大多是由于在开启电源的瞬间,经过整流后的直流电压很高,往往会超过电容器的额定电压。因此电容器中氧化膜较薄弱的地方,首先被击穿。
2.阳极引出线开路
阳极铝板引出线往往会被氧化腐蚀而造成开路,其原因大多由于封闭灌注时不清洁,以及引出线的铆钉化学处理不当,加以封闭不严而与空气接触等原因造成的。
3.电容器漏电严重
正常的电解电容器的漏耗电流不宜过大。当漏耗电流超过10毫安时,电容器发热,而且随着温度的上升,漏耗电流越来越大。这种障碍往往会引起整流电子管的过荷损坏,甚至可能发生电容器爆裂的现象。漏电严重,往往是阳极氧化膜受到轻微损坏、绝缘程度不佳,或是电容器特性恶化所引起的后果。
4.电解糊干枯
一般的干式电解电容器的工作期限在5000~10000小时之间。超过了这个限度,电解糊就会干枯。电解糊干枯后,它的电气特性便逐渐减退,直到不能工作。
修复方法
首先要将电容器心子由纸壳中脱出。对利用纸壳作为外壳,两端均用火漆或沥青等灌注的电容器脱壳的简单方法,是将电容器在煮沸的白蜡中加热,经过一段时间,两端的封闭物便开始溶化。事先要准备一根比纸筒内径稍细的木棒从纸筒的任何一端将电容器心子推出壳外。加热时间不宜过长,否则容易使电解糊遗出,影响电容器的寿命。

将脱出的电容器心子放置于洁净的搪瓷器皿中,观察电容器的故障所在。如果故障是引出线断线(大多断在阳极的一端,如图2)。可以小心地将电容器的卷心打开修理。如果只是端部引出线腐蚀断线,就不必将纸卷全部打开,用剪刀将被腐蚀的铝片修掉,重新剪成图3的形状,作为阳极接头,用铝质空心铆钉铆上引出线。所用的空心铆钉最好事先经过一次化学处理。方法是将铆钉置于苛性钠的溶液中煮沸5~6分钟,然后用清水漂洗,最后放置于硼酸溶液中浸蚀后方可使用。引出线作好之后,将电容器按原来的形状卷好,从新装进原来的纸壳内,装入时要观察一下引出线的正、负极性是否与外壳的标志相符。

如果电容器故障是属于击穿的一种,可将纸卷慢慢打开,寻找击穿的所在。发现被击穿处(如图4)后,用小剪刀将击穿的阳极剪成图5的形状。如果被击穿的地方不止一处,好几层都有,那么每一击穿点都须要用同样的方法处理。然后用欧姆表测试一下,看是否已修好,还是仍处于短路状态(测试时不必将电容器卷好)。如果仍有短路现象,应该继续寻找短路的所在,依次一一修复。然后小心地在洁净的平面玻璃上重新卷好心子,注意卷的要紧,两端要齐。操作时手必须洁净,并应尽量避免接触阳极铝箔,以免油垢附在阳极表面。必要时甚至要戴上橡皮手套操作。最后,将卷成的电容器心子重新装进原来的纸壳中。要注意,遇到这种短路故障,千万不可只用一层浸渍有电解糊的毛纸衬垫一下便算完事,这样仍然会被击穿。
刚修复后的电解电容器漏耗电流很大,不适宜立即使用。这是由于在脱壳和缠卷时氧化膜会受到轻微的破坏。因此必须“赋能”,使阳极氧化膜在额定的工作电压内进行补膜。按图6的电路将电容器接入电路中,加以额定的工作电压进行赋能。在开启电源时电容器的漏耗电流迅速增长,这对电容器是不利的,因此在电路中串接电阻来限制。观察毫安计的指示,会从70毫安逐渐下降。如果漏耗电流下降到30~40毫安时指针便停止不动,电容器的温度逐渐增高,漏耗电流也将增大。这时便可中断赋能工作,放在室内待电容器完全冷却后,可以仍按原来的方法进行第二次赋能。第二次赋能时漏耗电流会比前次大大减少,逐渐会降到0.5~1.5毫安左右,这便完成了赋能工作。取下电容器便可以恢复原来的正常性能。

第二次赋能后的漏耗电流数据,在室温中不得超过按下列公式计算出的数值。
I= K·C·V·10\(^{-}\)3(毫安)
式中:I—漏耗电流,毫安;C—电容器的标志电容量,微法:V—电容器的额定工作电压,伏;K—常数,0.15~0.2。
例如:修复前的电容器是20微法,直流工作电压为450伏的一只电容器,那么它的漏耗电流应当是:I=0.15×20×450×10\(^{-}\)3=1.35毫安。
如果进行第二次赋能工作之后,仍然达不到要求,可以进行第三次赋能。如发现漏耗电流在10~30毫安处不能再继续下降,这说明阳极氧化膜损伤过重,或者是电解糊干枯了。这样的电容器也不必再去修理了。
经过上述各步修理,一切都符合要求,便可进行封闭。在封闭之前,要配制灌注物质。一般的电容器两端是用一种特制的火漆加热后灌注的。这种火漆的配方是:松香70%;白蜡10%;石膏20%。 首先先将白蜡松香加热溶解,温度达到一定程度时,将石膏研成细粉(愈细愈佳),慢慢将石膏用木棍拌入溶液中即可。但要注意温度不宜过高,以防苏解。一面使溶液保持着溶解状态,一面用小勺向电容器的两端灌注,待冷固后即可。(迟良功)