本篇文章承接《铝电解电容应用知识总结(一）——电解电容的结构》
5.1 电气特性
5.1.1 静电电容
由《铝电解电容应用知识总结(一）——电解电容的结构》中的式（1）可知，电极表面积越大，容量（储存电荷的能力）越大，铝电解电容器的静电容量是在20℃，120Hz 0.5V的交流电条件下测试的。
一般来说温度升高，容量会升高；温度降低，容量会下降；频率升高，容量会下降；频率降低，容量会升高；如图7所示。
图7 电容量与温度、频率的关系
5.1.2 tanδ（损失角正切值）
将图6所示的电解电容等效电路简化后得图8所示的简化等效电路。
图8 电容器简化等效电路
tanδ定义为等效串联电阻与容抗的比，即
式3
式中，ω=2πf，f=120Hz
图9 损失角正切值tanδ
对于理想电容器，等效串联电阻R为0，故tanδ=0，而对于实际电容器，因电解液、电解纸及其它接触电阻的存在，R不为0，所以tanδ也不为0。
图10损失角tanδ与温度、频率的关系
5.1.3 漏电流（LC）
漏电流是铝电解电容器特性之一，当施加直流电压时，电介质氧化层允许很小的电流通过，这一部分小电流称为漏电流。漏电流会随时间而变化，随着时间的增大，漏电流减小且会达到一个稳定值,如图11所示。因此漏电流的规格值为20℃下施加额定电压一段时间后所测量的值。随着温度的升高，漏电流增加；随着温度的降低，漏电流减小，如图11所示；施加的电压降低，漏电流也会减小。
图11 漏电流与时间的关系及与温度的关系
5.2 阻抗的频率特性
图8所示等效电路的阻抗公式为
式4
图13 阻抗的频率特性
图13中虚线部分代表这个电容等效电路中的组成成分（C，R，L），从图可得，阻抗-频率特性是由C，R，L的频率特性组合而成。1/ωC是容抗，图中容抗的直线向下成45度角。ωL是感抗，图中容抗的直线向上成45度角。R代表等效串联电阻。在低频区，有频率依存性的电介质损失影响大，因而R曲线向下。在高频区，电解流和电解纸的阻值占主导地位，不再受频率影响到，因而R值趋于稳定。
由于铝电解电容器的阻抗特性主要受电解液和电解纸的阻值影响，在自身共振频率时，阻抗相对较高，如图14所示，同时阻抗也受温度影响：温度升高，阻抗减小；温度降低，阻抗增大，如图15所示。
图14 不同电容阻抗的频率特性
图15 阻抗、ESR的温度频率特性
铝电解电容器的使用寿命因使用条件而受到很大影响。作为环境条件包括温度、湿度、气压、振动等，电气条件包括电压、纹波电流、充放电等。
6.1 周围温度与寿命
铝电解电容器的寿命一般受电解液通过封口部向外蒸发的现象的影响，表现为静电容量的减少、损失角正切值的增大，其寿命与温度的关系为：
式5
LO：在工作温度的上限、施加额定电压或额定纹波电流重叠时的规定寿命（小时） （各制品的耐久性规定时间）
LX：温度TX时的寿命（小时）
TO：制品的工作上限温度（℃）
TX：实限使用时的周围温度（℃）
Bt：温度加速系数，在60~95℃时大约为2，适用于10℃的2倍数定律（需向厂家确认）
对于低温段的寿命，因为没有实际的评估数据，且对于长时间的耐久性，不仅要考虑电解液的蒸发以外还要考虑封口材质劣化等要素，所以一般40℃作为下限，并把15年作为推算寿命的上限。
6.2 施加电压与寿命
在额定电压以下使用的话，一般来讲施加电压对其使用寿命影响很小，与其周围温度及纹波电流所产生的发热的影响相比，几乎可以不用考虑。
不过尺寸大的高压品，因为电解液的搭载量多，除了因温度而使电解液蒸发以外，也不可忽视因施加电压而让氧化膜劣化的因素。因此电压为350V以上的制品，在寿命推算中要考虑减小施加电压所产生的因素。
6.3 纹波电流与寿命
铝电解电容器与其它电容器相比，因损失比较大，纹波电流会引起内部发热。纹波电流引起的内部发热会随着温度的上升而增大，而给寿命带来很大影响。
施加纹波电流时的消耗电力如下式：
式（6）
W：内部消耗电力
IR：纹波电流
R：等效串联电阻
V：施加电压
IC：漏电流，最高使用温度时是20℃时的5~10倍
因为IR＞＞IC，故
式（7）
另外，电解电容器发热与放热平衡的条件是：
式（8）
β：散热系数
A：铝壳表面积
ΔT：根据纹波电流的自我温升（℃）
所以自我温升为：
式（9）
tanδ：120Hz下的损失角正切值
C：120Hz下的静电容量（F）
虽然降低周围温度可以施加超过额定的纹波电流，但自我温升ΔT升高的话，寿命就会变短。ΔT在各种周围温度下都有其规定界限值，在使用中不要超过其界限值。对于NCC铝电解电容器，ΔT界限值如下表所示（系列不同，具体值不同）：
环境温度 | 85℃以下 | 105℃ |
ΔT界限值 | 15℃ | 5℃ |
纹波电流与寿命的具体关系中的相应系数可能不同，具体公式需要向厂家咨询。
1.1 充放电与寿命
给铝电解电容器施加电压的话，正极箔的电介质上就会积累电荷，通过放电电阻放电的时候，积累在正极箔上的电荷就会移动到负极箔上。此时，铝和电解液就会在负极箔上发生化学反应，形成电介质。反复多次充放电后，发生化学反应的负极箔容量和电容器的容量都会减小，与此同时也会产生发热和气体。所以一般的普通电解电容不适用于以下电路：
频繁开关电源的电路
反复短周期快速充放电的电路
反复电压变动大的充放电电路
图16 充电时的电荷状态
图17 放电时的电荷状态
因此，CAV1=CAV2+CCV2，即
式（10）
铝电解电容器对卤素元素非常敏感（特别是氯元素和溴元素），卤素对电容器的影响程序和电解液、封口材料有关。如使用含有卤素的助焊剂、溶剂（清洗剂、固定剂、涂层剂）或熏蒸剂，卤化物可能会透过封口材料侵入电容器内部，引起化学反应，这些化学反应会导致漏电流增加，内压升高而开阀，或者电容器开路。
给铝电解电容器充电，然后让其端子间短路，再将短路线路打开放置一段时间后，两端子间的电压会发生再次上升的现象。此时的电压叫再起电压。
给电介质施加电压后，电介质内部发生电气变化，电介质表面带有施加的电压和正负反向电荷。因为极化作用的速度有快有慢，施加电压后，把端子间的电压放至0V，打开线路后放置，分极反应慢的电位在端子间产生再起电压，如图18所示。
图18 再起电压机制
再起电压一般在10~20日后达到峰值，然后再渐渐降低，再起电压发生后，如果意外让两端子间短路的话，可能会产生打火，并引起其它元件的破坏。作为防止办法，在使用前用100Ω~1KΩ左右的电阻对所积蓄的电荷进行放电。
铝电解电容器的各种特性对温度有着依赖性，温度越高，劣化就越快，漏电流增大、损失角正切值增大、静电容量减少的速度加快。而且，长时间在高湿的环境中放置的话，有可能使端子及引线变色、焊接性恶化。
长时间在高温（超过常温）的环境下放置，正极箔的氧化膜和电解液会发生化学反应，造成耐电压下降、漏电流增大的倾向。给这样的制品施加电压后，因大的漏电流所产生的内部热而引起绝缘层破坏，最终达到压力阀动作的可能。
对于长时间放置后的制品进行电压处理的话会使氧化膜修复，漏电流回复到放置前的水平。电压处理的方法：串联一个约1KΩ的保护电阻，施加约30~60分钟的额定电压。
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