Techniklexikon

Elektrolytkondensator

Elektrodynamik und Elektrotechnik, neben dem keramischen Vielschichtkondensator der in der Mikroelektronik gebräuchlichste Kondensatortyp. Moderne Elektrolytkondensatoren bestehen aus einem hochporösen, gesinterten Metallstück, dessen innere Oberfläche durch Anodisieren mit einer dielektrischen, 0,1-0,5 mm dicken Oxidschicht überzogen ist. Meist wird dabei Tantal mit einer Porosität von etwa 60 % verwendet. Der zweite Kondensatorbelag wird aus einer Mangannitratlösung hergestellt, die sich bei ca. 300 °C zu keramischem, leitendem Mangandioxid zersetzt. Dieses Material setzt bei Erwärmung, z.B. bei einem Durchschlag, Sauerstoff frei, der die entstandene Lücke im Dielektrikum teilweise wieder schliessen kann.

Durch die grosse innere Oberfläche (bis zu 1 m² / cm³, zehnmal mehr als ein Vielschichtkondensator) haben Elektrolytkondensatoren trotz der relativ geringen Dielektrizitätszahlen (Dielektrizitätskonstante) von 8-27 extrem grosse Kapazitäten von 1m F bis zu 1 F. Die Nachteile von Elektrolytkondensatoren sind zum einen die Anfälligkeit für Durchschläge aufgrund der geringen Dicke des Dielektrikums, zum anderen können sie nicht umgepolt werden. Eine typische Anwendung ist der Schutz von integrierten Schaltungen vor Schwankungen in der Spannungsversorgung.

Elektrolytkondensator: Oben: Schema eines Elektrolytkondensators aus Tantal und Manganoxid mit Umhüllung; unten: Pore des oxidierten Tantalstücks mit Mangandioxid als zweiter Belegung.