鋁電解電容器的封口膠塞問題解答

電解電容器的封口膠塞是非常重要的部材之一，原因是直接與電解的密封性和穩定性有關，國產電解的質量大部分與膠塞的效能息息相關。下面我們就封口膠塞的一些基本問題做一下簡單瞭解。

問

：現在中國大陸做橡膠塞的有：

內資：浙江天台祥和，天發，鑫莊玉環，天華，江陰兩家

臺資：聯銘，強安，毅豐

韓資：城南

不知市面上的電容器廠家都分別用的哪家皮塞？

答

：1。艾華資江的CD11GH系列，使用了玉環鑫莊的乙丙膠（EPT）；CD11GE系列，使用了青島城南的100%IIR（RE）丁基膠，但曾經發生過腐蝕問題，目前在上海，杭州某些燈廠試用；

2。肇慶利華使用浙江天台的乙丙膠（EPT），存在內部腐蝕問題，最近在透過改善電解液減輕。

問

：高壓電解注重穩定性，但密封性好。耐腐蝕性絕對要求是第一位的，所以高壓用橡膠塞的要求更高。我想請教各位朋友能否提供有關封口膠塞方面的應用資訊？

答

：青島城南電機有限公司，專業做電解電容器用橡膠塞的。所做的IIR 橡膠塞已經通過了130度，420V，3000HR的壽命實驗。青島城南電機的橡膠塞已經在國內一些廠家大批次的使用，艾華集團、常州華威（V-CHIP）、青島三瑩、肇慶宏一、廈門法拉和信等公司都已經大批次的使用。

問：

城南機電公司的EPT 和IIR膠塞與同行膠塞廠有何不同？據我所知益陽資江公司橡膠是玉環鑫莊電子公司提供的，但不知鑫莊電子橡塞好處在哪？

答

：益陽資江的CD11GH，CD11GA使用的是EPDM橡膠，試驗壽命（靜態）可以達到105℃，5000h，2005年開發的CD11GE系列使用的是100%IIR，是為了增加密封性。資江的節能燈電解雖然在國內目前是老大，但技術並不是最高的，只是資江在生產管理和材料選擇及動態試驗上做得比任何其它公司要多，因此在為節能燈配套上能與時俱進，這是其它公司缺少的，應該向他們學習。現在國產的EPDM做的比較好的有玉環鑫莊，玉環天華，最近又出了個玉環和豐，質量基本在一個水平。但還是有批次不穩定現象，比如說：因內部腐蝕導致產品的早期失效；皮塞在老化時打火放電；高溫試驗硬度變化大等缺陷。

大家（電容器廠）現在做節能燈電容器總喜歡和資江比質量和引數，其實資江在客戶中存在的問題也不少，也有早期腐蝕問題，只不過因為其電解液的配方比較合適，能延長腐蝕發生的時間，但用國產材料是很難避免發生腐蝕的，質量穩定性和日本產品不在一個水平上，但價格便宜，這就是唯一優勢。做節能燈電容器要做得上規模，這樣才能在成本和技術上超出！

問

：在做高壓600V過壓試驗時，曾經發生電容器正極引線透過皮塞向電解紙（實際的負極）打火放電，能給我解釋一下這是什麼原因嗎？

答

：600v的電容器沒有試驗過，但能以450v膠塞的方式回答，日系160v至450v定義為中高壓，膠塞的設計與低壓不同，目前分別有-25度C至105度C，-40度C至125度C，就以105度C來說，採用EPDM為聚合物的過氧化物硫化系統，碳黑與聚合物選擇低氯含量，而且碳黑選擇高絕緣的碳黑（數字愈大絕緣性愈好），由於只要求-25度C，所以可以減少碳黑含量以提升絕緣性，硫化儘可能完全的硫化但不可老化，老化反而會將碳黑釋出造成導電，Panasonic判斷中高壓的膠塞採溶媒中絕緣度為標準，將膠塞侵入電解液，正負極插入膠塞兩個孔，以450V 200mA通電，5分鐘不起火花為合格，EPDM中高壓膠塞基本物性要求。

氯含量<80ppm

絕緣阻抗>50000M歐姆（DC 1000V）

壓縮歪 <15% 105度C 70小時

對於照片中電容器的問題，很難判定是否為膠塞問題，電解液與鋁箔的搭配是最重要的。

其實中高壓的電容器對膠塞的要求效能並不高，最重要的是硫化穩定度，以注入成型的膠塞在硫化程度上難以掌握，不穩定或是效能差是時常發生的。

問

：我也對電解液作了對比試驗，換了幾種溶質不同，新增劑也不同的電解液後，用100%IIR還是會出現打火的問題，我的設想有：

1，橡膠塞的耐壓低，可能如你所說有個別數量的橡膠硫化不完全；

2，引線或稱為導針的純度問題，會引起高壓放電。但在200V電解中用同樣的膠塞缺完全沒有出現打火的問題；

3，引線或稱為導針在化成時的效果差，反而會使電解在老化時出現打火放電。 但為何EPDM在同樣的情況下沒有打火而100%IIR卻容易打火，這我就很難解釋，你能再分析嗎？

答

：依據EPDM與IIR本身基本特性， EPDM比較適合用在中高壓， EPDM具有較低的氯含量不會與電解液產生化學變化， 而且使用過氧化物硫化在耐化學性也較好， 最重要的是EPDM容易混煉與加工， 而IIR除了氯含量較高， 對碳黑的相容性很差， 要將大量的碳黑與IIR混煉均勻是很困難的， 所以在中高壓使用IIR的穩定性會比較差， 但IIR的低透過量是EPDM望塵莫及的， 所以要使用在高溫或長壽命還是要使用IIR IIR剛開始發展是使用在低壓-55度C至135度C， 很少人會開發中高壓用， 因為目前中高壓還是大部分使用EPDM， 由於低壓和中高壓要求的特性南轅北轍， 所以使用低壓的IIR去做中高壓電容器的壽命會比較長， 但問題也會比較多， 中高壓的IIR膠塞在配方上比較簡單， 但製造（工藝）上要求須比較高。

問

：膠塞過硫不好怎樣檢測？

答

：橡膠的硫化程度無法事後去驗證， 除了相當明顯的不一致， 例如同一個配方製品的硬度明顯的過低， 相差5度以上就是明顯的欠硫化， 所以這是在中國市場電容器膠塞最不穩定的因素， 例如一個班的作業員可生產300模， 只要1模硫化不穩定的製品混入， 那結果是3000ppm的不良率， 夠嚇人的吧而且也無法事後驗證， 都是裝進電容器才引爆出來。

問

：如何來評價膠塞的好壞？

答

：膠塞的質量好與壞要作全面評價，不但自己在生產後做耐久性試驗，還要在客戶中進行動態的驗證。兩者都沒出現問題才是好的膠塞。而用於高壓產品，更要考慮到電解液對膠塞的滲入問題，即膠塞在電解液中長期高溫後的增重，越小越好，否則極易引起腐蝕問題，因為一般膠塞的內部氯離子都在30~100PPM左右，一旦電解液滲入，內部氯離子很快就會被溶解抽出進入素子中，再經過電化學反應而腐蝕鋁箔，導針等部位。因此，我認為對高壓膠塞的評價有：

1，硫化密度要大，一致性要好，而現在的射出成型很難做到；

2，膠塞的原料。要用正牌原膠，作為補強的填充劑如陶土，碳酸鈣等和作為防老體系的氧化鋅等純度儘量要高；

3，膠塞在使用前最好進行高溫蒸煮，把表面的防粘物和內部易揮發的東西除掉；

4，注射成型的膠塞硫化時間要延長，硬度在80左右為好，並且測量一致性要好！