电容瘟疫

电容瘟疫是1999年至2007年间非固态铝电解电容器的故障率高于预期的问题，尤其是一些中国台湾制造商的故障，原因是电解液成分错误导致腐蚀并伴有气体产生，通常由于压力的增加而使电容器的外壳破裂。许多知名品牌的电子产品都出现了很高的故障率，尤其是在主板、显卡和个人电脑的电源中。

开发的xxx个电解电容器是具有液体电解质的铝电解电容器，由CharlesPollak于1896年发明。现代电解电容器基于相同的基本设计。经过大约120年的发展，数十亿个这些廉价且可靠的电容器用于电子设备。

在1990年代，日本研究人员开发了第三类电解质。

• 含水量高达70%的水基电解质相对便宜，并具有低ESR和更高电压处理等理想特性。这些电解电容器通常标有低阻抗、低ESR或高纹波电流，额定电压高达100V，适用于低成本大众市场应用。
• 尽管有这些优点，但研究人员在水基电解电容器的开发过程中面临着一些挑战。
• 许多设计不佳的电容器进入大众市场。电容器瘟疫是由于这种类型的电解液故障造成的。

工业间谍活动与电容器瘟疫有关，与电解质配方的盗窃有关。一位在日本为Rubycon工作的材料科学家离开了公司，采用了用于RubyconZA和ZL系列电容器的秘密水基电解质配方，并开始为一家中国公司工作。然后，科学家开发了这种电解质的副本。然后，一些从中国公司跳槽的工作人员复制了一个不完整的配方，开始向中国台湾的许多铝电解制造商推销，压低了日本制造商的价格。这种不完全的电解液缺乏对电容器的长期稳定性至关重要的重要专有成分，并且在包装在成品铝电容器中时不稳定。没有与涉嫌盗窃有关的公开法庭诉讼，因为Rubycon的完整电解质配方仍然安全。然而，对有缺陷电容器的独立实验室分析表明，许多过早失效似乎与电解液中的高含水量和缺少抑制剂有关，如下所述。

英国大学高级生命周期工程中心的两名研究人员证明，在电容器瘟疫或涉及大量铝电解电容器故障的坏电容器事件期间，氢氧化物（水合）的形成和相关的氢气产生畅通无阻。分析故障电容器的马里兰州。两位科学家最初通过离子色谱法和质谱法确定，故障电容器中存在氢气，导致电容器外壳鼓胀或通风口爆裂。因此证明氧化是按照氧化铝形成的xxx步进行的。由于在电解电容器中习惯使用还原或去极化化合物（如芳香族氮化合物或胺）来结合多余的氢，以减轻产生的压力，因此研究人员随后搜索了这种类型的化合物。尽管分析方法在检测此类减压化合物方面非常敏感，但在故障电容器中未发现此类试剂的痕迹。在内部压力积聚很大以至于电容器外壳已经鼓起但排气孔尚未打开的电容器中，可以测量电解液的pH值。有故障的中国台湾电容器的电解液是碱性的，pH值在7到8之间。比较好的日本电容器的电解液是酸性的，pH值在4左右。众所周知，铝可以被碱性液体溶解，但不是弱酸性的，对故障电容器的电解液进行能量色散X射线光谱（EDX或EDS）指纹分析，检测电解液中溶解的铝。为了保护金属铝免受水的侵蚀，一些磷酸盐化合物，称为抑制剂或钝化剂，可用于生产具有高水电解质的长期稳定电容器。磷酸盐化合物在有关具有水电解系统的电解电容器的专利中被提及。由于在所研究的中国台湾电解液中缺少磷酸根离子并且电解液也是碱性的，因此电容器显然缺乏任何防止水损坏的保护，并且抑制了更稳定的氧化铝氧化物的形成。因此，仅生成氢氧化铝。化学分析的结果通过在持续56天的长期测试中测量电容和泄漏电流来确认。由于化学腐蚀，这些电容器的氧化层已经被削弱，所以在短时间内电容和泄漏电流会短暂增加，然后在气体压力打开排气口时突然下降。Hillman和Helmold的报告证明，电容器故障的原因是中国台湾制造商使用的电解液有问题，缺乏必要的化学成分来确保电解液的正确pH值，以确保电解液的长期稳定性电容器。他们的进一步结论是，具有碱性pH值的电解质具有致命的缺陷，即氢氧化物会持续积累而不会转化为稳定的氧化物，