Tụ điện polymer là gì?

Một tụ điện polymer là một loại tụ điện điện phân với dây dẫn ion rắn chứ không phải là chất điện phân lỏng.Tụ điện là các thiết bị lưu trữ điện thường bao gồm hai dây dẫn kim loại.Tụ điện điện phân thay thế một hoặc cả hai dây dẫn bằng dung dịch điện phân.Trong một tụ điện polymer, chất điện phân được tẩm với các tinh thể bán dẫn hữu cơ thay vì chất lỏng.Điện phân rắn cho phép tốc độ xả nhanh hơn và phản ứng tốt hơn với các dao động hiện tại. Việc sử dụng chất điện phân làm dây dẫn cho phép các tụ điện phân tích điện tích lớn hơn trong thiết bị có khối lượng nhỏ hơn.Điều này làm cho chúng đặc biệt phù hợp để sử dụng trong các bộ lọc cung cấp điện, lưu trữ điện tích cần thiết để giảm thiểu biến động trong đầu ra.Sử dụng chất điện phân rắn trong tụ polymer cho phép giảm thêm kích thước trong khi tăng hiệu suất và độ bền.Về lý thuyết, một tụ điện hoàn hảo sẽ có xếp hạng kháng loạt (ESR) tương đương bằng không.Sẽ không có điện trở từ bất kỳ thành phần nào của nó và không có nhiệt liên quan nào tích tụ.Một tụ điện polymer thường có xếp hạng ESR thấp hơn vẫn ổn định trong phạm vi nhiệt độ lớn hơn các thiết kế điện phân khác.Xếp hạng ESR thấp hơn cho phép phản hồi nhanh hơn đối với các chuyển đổi lớn hơn trong các nguồn cung cấp năng lượng hiện tại có đầu vào dòng điện xen kẽ (AC) thường gặp sự dao động định kỳ trong đầu ra dòng điện trực tiếp (DC) được gọi là gợn.Một số hệ thống cung cấp năng lượng, chẳng hạn như các hệ thống được sử dụng cho bo mạch chủ máy tính, tụ điện đối tượng với rất nhiều căng thẳng từ dòng điện gợn.Tụ điện polymer có khả năng chống căng thẳng này và có tuổi thọ hoạt động dài hơn nhiều.

Dây dẫn kim loại của tụ polymer thường được làm từ lá nhôm mỏng.Một điện môi oxit nhôm được xếp vào lá bằng một quá trình điện hóa gọi là anod hóa.Lá với lớp điện môi tạo thành cực dương, hoặc đường dẫn, cho một dòng điện.Một tấm phân tách được tẩm điện phân và một chiều dài không được cách nhiệt của lá tạo thành cực âm, hoặc lối thoát đường dẫn, cho một dòng điện.Diện tích bề mặt hiệu quả của các nguyên tố lá trong tụ polymer nhôm được tăng lên bằng cách khắc trước khi tạo ra điện môi nhôm oxit được tạo ra.Giấy được tẩm với chất bán dẫn hữu cơ hoặc một polymer dẫn điện tách rời các lá cực dương và cực âm.Các phần tử xếp lớp được cuộn thành một cuộn dây, được trang bị đầu nối pin và niêm phong trong ống nhôm. Các tụ polymer đắt hơn nhiều so với chất điện phân ướt.Chúng thường được sản xuất trong các phiên bản nhỏ, điện áp thấp để sử dụng trong các thiết bị như điện thoại di động, card đồ họa và bo mạch chủ máy chủ cao cấp.Việc sử dụng chuyên dụng của họ làm cho việc tìm kiếm các tụ điện polymer khó khăn hơn vì các nhà phân phối tương đối ít người tiêu dùng mang chúng trong kho.