与“铝”同行-铝电解电容器中杂质离子的检测

电容器是应用Z为广泛的电子元件，几乎用电的地方都会用到电容器。电容器是三大基础电子元器件（电阻、电容及电感器）之一，在电子元器件产业中占有重要的地位，是电子线路中必不可少的基础电子元器件，在整机使用的电子元件中，电容器用途Z广泛、用量ZD，约占全部电子元件用量的40%。

电容器根据电介质的不同主要分为铝电解电容器、钽电解电容器、陶瓷电容器和薄膜电容器四大类，其中铝电解电容器具有单位体积CV值高和性价比高等显著优点，占据了30%以上的电容器市场份额，可广泛应用于消费类电子产品、通信产品、电脑及周边产品、仪器仪表等，且随着新能源及新能源汽车、变频技术等新型产业的发展，其所占比例有上升的趋势。

2020年我国铝电解电容器的市场规模约300亿元，预计未来随着行业向中高端市场转移，我国铝电解电容器市场规模将保持较快的增长速度。到2023年，我国铝电解电容器的市场规模将会达到360亿元。

铝电解电容器的组成

铝电解电容是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。

铝电解电容器工作电解液主要由主溶剂、主电解质以及添加剂构成。主电解质的作用是提供离子，使电解液导电并具有氧化能力。高压电解质体系主要采用支链羧酸盐加乙二醇体系。此外为了改善及提高电解液的性能，也添加了多种添加剂，包括防水剂，消氢剂，性能改进剂和防腐剂等。

铝电解电容及电解液限量要求

大家都知道，铝电解电容用铝材及电解液等原材料中存在杂质离子（Cl^-、SO₄^2-）会严重影响其电性能参数，Cl^-不仅破坏介质氧化膜而且还使铝箔继续腐蚀以致出现穿孔，严重影响产品电性能提升，造成生产的电容器漏电流大，损耗大，甚至导致电容失效，因此必须对杂质离子尤其是Cl^-含量进行严格控制。

电解液相关标准中Cl^-及SO₄^2-检测方法

在铝电解电容品控中，通常要求电解液样品Cl^-＜0.5 mg/Kg、SO₄^2-＜1 mg/Kg。离子色谱法具有简单易行，灵敏度高的优势，已经成为电子电器行业卤素检测的权威方法。

赛默飞-铝电解电容器及电解液中

杂质离子的检测方案

01 电解液中氯离子含量的检测

图 氯离子标样分离谱图

图 典型样品分离谱图

赛默飞离子色谱测定电解液中杂质离子具有以下技术优势：

1.只加水技术兼容梯度淋洗，操作简单方便；

2.特色高容量离子交换色谱柱（IonPac AS11-HC），复杂样品也可良好分离；保证测定结果准确性；

3.可选配谱睿技术，有效消除电解液中高浓度乙二醇等有机溶剂干扰；

4.满足GB/T 19282-2014、SJ/T 11723-2018、SJ/T 11724-2018的检测要求。

图 “只加水”离子色谱仪原理图

图 淋洗液自动发生器（Eluent Generator，EG）原理图

图 电解YZ器原理图

图 0.2 mg/L氯离子和硫酸根标样分离谱图

03 电解液中总氯及硫含量的测定

图 CIC燃烧离子色谱仪

图 CIC燃烧流程及原理

CIC 测定电解液中氯及硫具有以下技术优势：

1.一次进样（5-250uL）可同时分析样品中总硫和总卤含量；

2.可测定限度低至ppm级的硫和卤素，样品检出限可低至0.1mg/Kg；

3.燃烧过程实时监控，可选精细燃烧模式，保证样品充分燃烧，重复性好；

4.硫和卤素释放彻底，分别以硫酸盐和卤素离子的形式存在，样品基质完全消除；

5.样品及标样均通过同一燃烧通道，保证测定结果的准确性；

6.全自动化的燃烧-吸收-分析过程，人工干预少，空白低，测定结果准确度和精密度满足或优于ASTM现行方法要求。

图 典型样品分离谱图

总结

从电解液中游离杂质离子，总氯及总硫到铝材中氯离子及硫酸根离子，赛默飞离子色谱搭配前端在线燃烧系统可提供完整分析解决方案。