Elektrolyt-Kondensator:
Aufbau
Im Gegensatz zu anderen Kondensatoren besitzt der Elektrolyt-Kondensator
nur eine metallische Elektrode (Anode), auf der das Dielektrikum unmittelbar
in dünnster Schicht aufgebracht ist, während die Gegenelektrode
(Kathode) durch eine Flüssigkeit, den Elektrolyten, gebildet wird,
deren Stromzuführung über eine schichtfreie Metallfolie erfolgt.
Die Erzeugung der dielektrischen Schicht auf der Aluminiumanode geschieht
auf elektrochemischem Wege, im sogenannten Formierprozess. Die Dicke
der Schicht ist dabei der angelegten Spannung proportional. Die Schicht
selbst zeigt Halbleitereigenschaften, d.h. sie ist nur in einer Richtung
als Dielektrikum wirksam. Aus diesem Grunde sind Elektrolyt-Kondensatoren
dieser Art gepolte Kondensatoren. Bei ungepolten (bipolaren) Kondensatoren
wird die kathodische Stromzuführung, welche auch aus einer Aluminiumfolie
besteht, ebenfalls formiert.
Das Aluminium-Oxyd (Schicht) besitzt die hohe Dielektrizitätskonstante
von 7....8 und hat eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von etwa 107
V/cm.
Als Anoden verwendet man heute aufgerauhte Aluminiumfolien. Durch die
Aufrauhung wird die Oberfläche der Anode erheblich vergrössert,
wodurch bei gleichem Raumbedarf eine entsprechend grössere Kapazität
erreicht wird.
Den Gegenbelag bildet der in einer gleichzeitig als mechanischer Abstandhalter
wirkenden Papierschicht gespeicherter flüssiger Elektrolyt. Als Stromführung
dient eine weitere Aluminiumfolie (meist als Kathode bezeichnet), die den
negativen Anschlusspol bildet. Bei ungepolten (bipolaren) Elkos hat auch
die zweite Folie eine Oxydschicht, so dass Gleichspannung beliebiger Polarität
an den Kondensator gelegt werden kann. Die Volumenkapazität reduziert
sich durch die Reihenschaltung der beiden Teilkapazitäten bei gleicher
Nennspannung etwa auf die Hälfte der Volumenkapazität eines gepolten
Kondensators. Ein Betrieb von Al-Elkos mit reiner Wechselspannung ist wegen
der verhältnismässig hohen Eigenerwärmung nur begrenzt möglich.