اصل عملکرد خازن های بزرگ الکترولیتی

خازن‌های الکترولیتی بزرگ (معمولاً به خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی یا خازن‌های الکترولیتی تانتالیومی اشاره می‌کنند) خازن‌های پلاریزه با ویژگی‌های ظرفیت بزرگ، اندازه کوچک و کم هزینه هستند که به طور گسترده در فیلتر کردن توان، ذخیره انرژی، جفت سیگنال و سایر کاربردها استفاده می‌شوند.

ترکیب ساختار
آند: فویل آلومینیومی{0} با خلوص بالا یا فویل فلزی تانتالیوم، با سطح الکتروشیمیایی حک شده برای افزایش سطح.

دی الکتریک: یک لایه اکسید عایق فوق‌العاده نازک (مانند Al2O3 یا Ta2O5) روی سطح آند، با ضخامت فقط در سطح نانومتر.

کاتد: الکترولیت مایع یا جامد (مانند اتیلن گلیکول + محلول اسید بوریک یا MnO2) که یک مسیر رسانای یونی را فراهم می کند.

پوشش: پوسته فلزی مهر و موم شده با یک شیار دریچه بالا برای آزاد کردن فشار داخلی گاز.

فرآیند شارژ
ولتاژ اعمال شده، الکترون ها را از آند به سمت ترمینال مثبت منبع تغذیه می کشد.

کاتیون‌های الکترولیت به سمت کاتد حرکت می‌کنند، در حالی که آنیون‌ها به آند نزدیک‌تر می‌شوند.

یک میدان الکتریکی قوی در رابط آند/دی الکتریک تشکیل می شود و بار را ذخیره می کند.

لایه اکسید دارای قابلیت خود{0}ترمیمی است: در صورت شکست موضعی، یون های الکترولیت می توانند لایه اکسیدی را برای بازیابی عایق بازسازی کنند.

فرآیند تخلیه
هنگامی که به یک بار متصل می‌شود، میدان الکتریکی ضعیف می‌شود، یون‌ها دوباره توزیع می‌شوند و الکترون‌ها انرژی را از طریق مدار خارجی آزاد می‌کنند و به منبع تغذیه سریع دست می‌یابند.