Condensatori polimerici solidi utilizzano un polimero conduttivo solido e chimicamente stabile come elettrolita, che elimina una delle principali vulnerabilità dei condensatori elettrolitici in alluminio convenzionali: la degradazione dell'elettrolita a base liquida. I condensatori tradizionali si basano su un elettrolita che può evaporare, perdere o rompersi chimicamente se esposto all'umidità. Ciò comporta rischi di affidabilità, in particolare in ambienti operativi umidi o corrosivi. Al contrario, il polimero solido all'interno di un condensatore a polimero solido è intrinsecamente non volatile e non evaporativo, ovvero non si degrada a causa dell'esposizione all'umidità o all'aria nel tempo. Ciò lo rende altamente resistente alle variazioni di capacità o di resistenza in serie equivalente (ESR), che altrimenti si verificherebbero quando l'elettrolita si rompe. Poiché non è presente alcun contenuto liquido, la probabilità di essiccazione, archi interni o variazioni delle prestazioni dovute all'umidità atmosferica è praticamente eliminata.
La progettazione dei condensatori a polimeri solidi include metodi di incapsulamento robusti che utilizzano resine di alta qualità, composti per impregnazione a base epossidica o corpi in resina stampata, che forniscono una prima barriera critica all'umidità esterna. Oltre a questi involucri primari, i produttori applicano una chiusura ermetica attorno alla base del condensatore nel punto in cui le terminazioni dei conduttori escono dal corpo. Ciò aiuta a bloccare l'ingresso di umidità attraverso l'azione capillare, uno dei percorsi più comuni attraverso cui i contaminanti ambientali entrano nei componenti elettronici. Alcuni modelli incorporano contenitori metallici con estremità saldate al laser o sigillate con crimpatura e possono includere guarnizioni resistenti all'umidità o sigilli polimerici. Questo approccio di sigillatura a strati garantisce che anche in ambienti ad elevata umidità o soggetti a condensa, come dispositivi elettronici esterni, applicazioni in climi umidi o installazioni costiere, il condensatore mantenga la sua integrità fisica ed elettrica per durate di servizio prolungate.
Un altro livello di protezione nei condensatori polimerici solidi deriva dall'uso di materiali interni resistenti alla corrosione. Gli anodi sono generalmente realizzati in alluminio di elevata purezza o tantalio con strati dielettrici di ossido autopassivanti. Questi strati prevengono le reazioni chimiche che possono essere innescate da tracce di umidità o contaminanti atmosferici. Il polimero conduttivo stesso è chimicamente inerte e ha una bassa permeabilità all'ossigeno e all'umidità, il che significa che non contribuisce alla corrosione interna o alla migrazione ionica. I produttori trattano le superfici interne con rivestimenti anticorrosione o utilizzano polimeri resistenti all'ossidazione che rimangono stabili in ambienti umidi. Questa resilienza chimica garantisce che, anche in caso di uso prolungato in condizioni ambientali umide o corrosive, le strutture interne degli elettrodi non subiranno la rottura elettrochimica che può portare a un calo delle prestazioni o a un aumento della VES.
I condensatori a polimeri solidi sono ampiamente testati per verificarne la stabilità in caso di esposizione simultanea a elevata umidità e temperature elevate, in condizioni come 85°C con 85% di umidità relativa per 1.000–2.000 ore. Mentre i condensatori elettrolitici tradizionali possono soffrire di vaporizzazione dell'elettrolita, idrolisi o formazione di acido in queste condizioni, con conseguenti rigonfiamenti, perdite o perdite dielettriche, i polimeri solidi rimangono chimicamente stabili e non si decompongono in sottoprodotti corrosivi. L'elettrolita polimerico conduttivo è progettato per essere termicamente resiliente e chimicamente inerte, resistendo alla formazione di percorsi conduttivi o allo sviluppo di gas che comprometterebbero l'isolamento interno o causerebbero un aumento di pressione. Di conseguenza, questi condensatori mantengono tolleranze elettriche strette anche se sottoposti a condizioni ambientali estreme, rendendoli ideali per driver LED per esterni, inverter di potenza o stazioni base per telecomunicazioni utilizzati in climi tropicali o subtropicali.
