Polymer-Elektrolytkondensator

Ein Polymer-Elektrolytkondensator, Abk. „Polymer-Elko“, ist ein gepolter Kondensator, dessen Anode (+) aus einem Metall (Ventilmetall) besteht, auf dem durch anodische Oxidation, auch Formierung genannt, eine gleichmäßige, der Nennspannung angepasste äußerst dünne elektrisch isolierende Oxidschicht als Dielektrikum erzeugt wird. Ein fester Elektrolyt aus einem leitfähigen Polymer, der sich geometrisch der Oberflächenstruktur der Anode anpasst, bildet die Kathode (−) des Kondensators. Basierend auf dem verwendeten Anodenmetall und der Kombination von Polymerelektrolyt mit einem flüssigen Elektrolyten gibt es drei unterschiedliche Bauarten:

• Polymer-Tantal-Elektrolytkondensatoren
• Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensatoren und
• Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensatoren

Polymer-Niob-Elektrolytkondensatoren sind bislang nicht in die Serienproduktion gegangen.

Polymerkondensatoren zeichnen sich durch besonders niedrige Ersatzserienwiderstände (ESR-Werte) (ESR: Equivalent Series Resistance) und hohe Rippelstrombelastbarkeiten aus. Damit stehen sie im Wettbewerb mit keramischen Vielschicht-Chipkondensatoren (MLCC), bieten jedoch höhere und spannungsunabhängige Kapazitätswerte als MLCC-Kondensatoren, außerdem besitzen sie keinen Mikrofonie-Effekt.

Polymer-Elektrolytkondensatoren werden angeboten als zylindrische oder quaderförmige SMD-Bauformen oder als bedrahtete Versionen in radialer (stehender) Bauform. Sie haben eine deutlich geringere Temperaturabhängigkeit ihrer elektrischen Parameter und eine deutlich längere Lebensdauer als Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit flüssigen Elektrolyten, haben jedoch höhere Reststromwerte als diese.

Polymer-Elektrolytkondensatoren werden auch in einer Hybrid-Bauart angeboten. Die Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensatoren besitzen sowohl einen festen Polymer-Elektrolyten als auch einen flüssigen Elektrolyten. Diese Ausführungsform zeichnet sich neben den niedrigen ESR-Werten auch durch niedrige Restströme und durch Unempfindlichkeit gegenüber Transienten aus, hat aber eine kürzere Lebensdauer gegenüber reinen Polymerkondensatoren.

Durch die große spezifische Kapazität, den niedrigen ESR und die verfügbaren flachen SMD-Bauformen eignen sich Polymer-Elektrolytkondensatoren besonders für Geräte in flacher Bauweise wie Laptops, Mobiltelefonen, Digitalkameras und Flachbildschirme. Hier werden sie zum Entkoppeln von unerwünschten Frequenzen vom zweistelligen Hertz-Bereich bis hin zu einigen Megahertz, zur Glättung gleichgerichteter Spannungen in Schaltnetzteilen sowie zur Pufferung der Stromversorgung digitaler Schaltungen bei plötzlichem Strombedarf eingesetzt.