고체 폴리머 커패시터 화학적으로 안정한 고체 전도성 폴리머를 전해질로 사용하여 기존 알루미늄 전해 커패시터의 주요 취약점 중 하나인 액체 기반 전해질 저하를 제거합니다. 기존 커패시터는 습기에 노출되면 증발하거나 누출되거나 화학적으로 분해될 수 있는 전해질을 사용합니다. 이는 특히 습하거나 부식성이 있는 작동 환경에서 신뢰성 위험을 초래합니다. 대조적으로, 고체 폴리머 커패시터 내부의 고체 폴리머는 본질적으로 비휘발성 및 비증발성이므로 시간이 지나도 습기나 공기에 노출되어도 품질이 저하되지 않습니다. 이는 전해액이 파손될 때 발생할 수 있는 정전 용량 또는 등가 직렬 저항(ESR)의 변화에 대한 저항력이 뛰어납니다. 액체 함량이 없기 때문에 대기 수분으로 인한 건조, 내부 아크 또는 성능 드리프트 가능성이 사실상 제거됩니다.
고체 폴리머 커패시터의 설계에는 외부 습기에 대한 중요한 첫 번째 장벽을 제공하는 고급 수지, 에폭시 기반 포팅 화합물 또는 성형 수지 본체를 사용하는 견고한 캡슐화 방법이 포함됩니다. 이러한 기본 엔클로저 외에도 제조업체는 리드 종단이 본체에서 나오는 커패시터 베이스 주위에 밀폐 밀봉을 적용합니다. 이는 환경 오염 물질이 전자 부품에 유입되는 가장 일반적인 경로 중 하나인 모세관 작용을 통해 습기 유입을 차단하는 데 도움이 됩니다. 일부 설계에는 레이저 용접 또는 크림프 밀봉 끝이 있는 금속 용기가 포함되어 있으며 방습 개스킷 또는 폴리머 밀봉이 포함될 수 있습니다. 이러한 계층형 밀봉 접근 방식은 실외 전자 제품, 습한 기후 응용 분야 또는 해안 설치와 같이 습도가 높거나 응결이 발생하기 쉬운 환경에서도 커패시터가 확장된 서비스 기간 동안 물리적 및 전기적 무결성을 유지하도록 보장합니다.
고체 폴리머 커패시터의 또 다른 보호 층은 부식 방지 내부 재료를 사용하는 것입니다. 양극은 일반적으로 자체 부동태화 산화물 유전층을 갖춘 고순도 알루미늄 또는 탄탈륨으로 만들어집니다. 이러한 층은 미량의 수분이나 대기 오염물질에 의해 유발될 수 있는 화학 반응을 방지합니다. 전도성 고분자 자체는 화학적으로 불활성이며 산소 및 수분 투과도가 낮아 내부 부식이나 이온 이동에 기여하지 않습니다. 제조업체는 내부 표면을 부식 방지 코팅으로 처리하거나 습한 환경에서도 안정적으로 유지되는 산화 방지 폴리머를 사용합니다. 이러한 화학적 탄력성은 습하거나 부식성 주변 조건에서 장기간 사용하더라도 내부 전극 구조가 성능 저하 또는 ESR 증가로 이어질 수 있는 전기화학적 파손을 겪지 않도록 보장합니다.
고체 폴리머 커패시터는 1000~2000시간 동안 85% 상대 습도에서 85°C와 같은 조건에서 높은 습도와 높은 온도에 동시 노출 시 안정성에 대해 광범위하게 테스트되었습니다. 기존 전해 커패시터는 이러한 조건에서 전해질 기화, 가수분해 또는 산 형성으로 인해 팽창, 누출 또는 유전 손실이 발생할 수 있지만 고체 폴리머는 화학적으로 안정한 상태를 유지하고 부식성 부산물로 분해되지 않습니다. 전도성 고분자 전해질은 열 복원력이 있고 화학적으로 불활성으로 설계되어 내부 절연을 손상시키거나 압력 상승을 유발할 수 있는 전도성 경로 또는 가스 발생의 형성을 방지합니다. 결과적으로 이러한 커패시터는 극한 환경에 노출되는 경우에도 엄격한 전기 허용 오차를 유지하므로 열대 또는 아열대 기후에 배포된 실외 LED 드라이버, 전력 인버터 또는 통신 기지국에 이상적입니다.
