La física / química de la explosión de condensadores electrolíticos. ¿Qué está pasando realmente dentro de él que genera todo ese calor extra si invierte la polaridad de un condensador?

Answer 1

Como dice el usuario de Quora, un condensador electrolítico es un tipo de diodo. Cuando aplica voltaje directo a un dispositivo nuevo, fluye una corriente y la acción electrolítica hace que se forme una película de óxido en el ánodo, literalmente el mismo proceso que el anodizado. El óxido se vuelve más espeso hasta que no fluye más corriente. El fabricante lo hace normalmente para usted, pero si el condensador permanece sin usar durante un período prolongado, la película de óxido puede degradarse y necesitar reformarse. Cuando trabaje con equipos viejos de alto voltaje que no hayan estado encendidos durante mucho tiempo, digamos que encuentra un amplificador de válvulas en el garaje de su abuelo, le recomendamos que suba el voltaje lentamente con una variac, para obtener condensadores una oportunidad para reformar.

Si aplica voltaje inverso, la capa de óxido aislante se deforma y fluye la corriente. Ahora, la única razón por la que la corriente puede fluir en cualquier dirección es que el separador está húmedo y esa humedad se disocia en gas. Es la presión de gas que sopla el condensador. Los grandes a menudo tienen una salida de presión; si no lo hacen, pueden explotar con algo de violencia. Los pequeños tienen un límite elástico en el caso, ver foto. La cruz en relieve en la lata crea un punto débil donde la lata se romperá y venteará.

Sin duda, una batería puede explotar cuando se conecta al revés; esto solía ser un grave peligro con las celdas de litio de respaldo de memoria, en la medida en que UL escribió nuevas regulaciones y los fabricantes de baterías modificaron sus procesos. La celda primaria de litio medio AA similar a la que se muestra a continuación solía ser una copia de seguridad de memoria popular. Cuando se presentaron por primera vez, utilizaron un electrolito de dióxido de azufre licuado, ya bajo alta presión, en una caja herméticamente sellada. Si el diodo aislante goteaba y permitía que la batería se cargara de nuevo, podría explotar con una violencia increíble.

Answer 2

De acuerdo, durante mi investigación para responder a esta pregunta, una de las razones más comunes que encontré fue que si se invierte en polaridad, estos condensadores producen gas dentro del electrolito. Esta acumulación de gas hace que la carcasa explote.
Estos condensadores generalmente están “sellados” en la parte superior con un engarzado, que resulta ser el eslabón más débil en el cuerpo de la tapa. Cuando este gas se acumula, esa parte superior no puede manejar toda esa presión y explota, con bastante violencia.
Por lo que entiendo de su ecuación, creo que es el oxígeno naciente producido lo que causa la acumulación de gas, aunque puedo estar equivocado aquí.
Para una demostración práctica, mira a este chico en esta página en youtube.com.

Para evitar que ocurran tales accidentes, los condensadores más nuevos y más grandes se “ventilan” para permitir que todo ese gas se libere lentamente en lugar de causar una reacción explosiva.
Esta página en youtube.com explica lo que estoy diciendo.
Y para su información, explotarán solo cuando le dé más voltaje para el que está clasificado.

Answer 3

Un condensador electrolítico es una forma de diodo. De hecho, en los viejos tiempos antes de los diodos 1N400x, los experimentos harían sus propios diodos con un tarro de gelatina, dos tiras de aluminio y algo de agua y bórax.

Como condensador electrolítico, lo mantiene con polarización inversa, por lo que no consume mucha corriente y todo está bien. Si adelanta la polarización de un condensador electrolítico que conduce, extrae corriente, se calienta y genera gas. Finalmente, una explosión.