本发明专利技术公开了一种固体电解电容器，其包含一阳极体、覆盖阳极体的介质，覆盖介质的胶粘涂层，以及覆盖胶粘涂层的固体电解质。固体电解质包括一导电聚合物内层和一导电聚合物外层，其中至少一个由多个预聚合颗粒形成。而且，胶粘涂层包含一不连续的预涂层，该不连续的预涂层包含多个离散的氧化锰(例如二氧化锰)纳米突起。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种固体电解电容器，其包含一阳极体、覆盖阳极体的介质，覆盖介质的胶粘涂层，以及覆盖胶粘涂层的固体电解质。固体电解质包括一导电聚合物内层和一导电聚合物外层，其中至少一个由多个预聚合颗粒形成。而且，胶粘涂层包含一不连续的预涂层，该不连续的预涂层包含多个离散的氧化锰(例如二氧化锰)纳米突起。【专利说明】包含导电聚合物颗粒的固体电解电容器 相关申请 本申请要求2013年5月13日申请的美国临时申请61/822, 525的优先权，该临时 申请的全部公开内容作为参考引入本文。
本专利技术涉及一种固体电解电容器，具体涉及一种包含导电聚合物颗粒的固体电解 电容器。
技术介绍
固体电解电容器（如钽电容器）通常是这样形成的：在金属引线周围压制金属粉 末（如钽）、烧结压制部件、对烧结阳极进行阳极氧化，然后涂覆固体电解质。本质上，由于 导电聚合物的等效串联电阻（"ESR"）低，以及失效模式是"非燃烧/非点燃"模式，因此，通 常被用作固体电解质。这类电解质可以在催化剂和掺杂剂存在下通过单体的原位化学聚合 形成。传统电容器采用原位聚合的聚合物，这类电容器存在的一个问题是其在高电压（如 快速打开或工作电流峰值时遇到的高电压）时失效。为了克服这些问题，有人尝试在某些 应用中还使用预先制备的导电聚合物浆代替固体电解质材料。虽然这样的电容器在高压环 境中有一些好处，但是，问题依然存在。例如，基于聚合物浆的电容器的一个问题是无论是 原位聚合还是由聚合物浆制得，内部聚合物层通常都难以渗入并均匀涂覆阳极孔。这不仅 会减少电解质和介质之间的接触点，在安装或使用过程中也会导致聚合物从介质上剥离。 由于存在这些问题，往往难以实现超低ESR和/或泄漏电流值，尤其在电压相对较高时。 因此，目前仍需要改进的包含导电聚合物固体电解质的电解电容器。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例公开了一种固体电解电容器，包含一阳极体，覆盖阳极体的 介质层，一胶粘涂层，该胶粘涂层覆盖介质层，以及固体电解质，该固体电解质覆盖胶粘涂 层。胶粘涂层包含一不连续的预涂层，该不连续的预涂层包含多个离散的氧化锰纳米突起。 固体电解质包括一导电聚合物内层和一导电聚合物外层，其中至少一个由预聚合颗粒分散 体形成。 在本专利技术的另一个实施例中，公开了一种形成固体电解电容器的方法。所述方法 包括：将包含阳极体和介质的阳极与包含氧化锰前体的溶液接触；热解转化前体以形成包 含多个离散的氧化锰纳米突起的不连续的预涂层；将一单体化学聚合以形成一导电聚合物 内层，其与介质和纳米突起接触；涂覆预聚合导电聚合物颗粒的悬浮液以形成一外层，其覆 盖所述内层。 本专利技术的其他方面及特征将在下面进行更详细的描述。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术的完整的和可实施性的披露，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施 例，结合附图和附图标记尤其在说明书剩余部分中进行了阐述，其中： 图1是可根据本专利技术形成的电容器的一个实施例的示意图。 在附图中，同一附图标记表示本专利技术相同或者相似部件。 【具体实施方式】 应该理解，对于本领域技术人员来说，下面的内容仅为本专利技术的示范性实施例的 描述，并不是对本专利技术更广泛的保护范围的限制，本专利技术更广泛的内容将通过所述示范性 结构体现出来。一般而言，本专利技术是指一固体电解电容器，其包含一阳极体、位于阳极体上 面和/或里面的介质、覆盖介质的胶粘涂层，以及覆盖胶粘涂层的固体电解质。固体电解质 包括一导电聚合物内层和一导电聚合物外层，其中至少一层由多个预聚合的导电聚合物颗 粒形成。在这种方式下，可以最大限度的减少高能基团（例如，Fe 2+和Fe3+离子）的存在， 这些基团可能会导致介质在高电压下降解。 而且，胶粘涂层包含一不连续的预涂层，该不连续的预涂层包含多个离散的氧化 锰（例如二氧化锰）纳米突起。不受理论限制，可以认为，小尺寸的离散纳米突起允许它们 更容易渗入到阳极体的小孔中，因此，当它们沉积在介质上时，它们能嵌入到导电聚合物内 层中，以提高介质和固体电解质之间的粘附性，这能最终提高电容，同时最大限度减少漏电 流和/或等效串联电阻。 下面将更为详细地说明本专利技术的各种实施例。 I.阳极 可通过具有约2000微法*伏特/克（" μ F*V/g"）至约350000 μ F*V/g的比电荷的 粉末形成阳极。正如本领域所熟悉的那样，比电荷可以通过电容乘以阳极氧化采用的电压， 然后将此乘积除以所述阳极氧化电极体的重量而确定。在某些实施例中，粉末的比电荷可 能较低，例如，为约2, 000 μ F*V/g至约70, 000 μ F*V/g，在一些实施例中，为约3, 000 μ F*V/ g至大约40, 000 μ F*V/g或更高，在一些实施例中，为约4, 000至约20, 000 μ F*V/g。当 然，粉末也可以具有相对较高的比电荷，例如为约70,000至约350, 000 μ F*V/g，在一 些实施例中，为约1〇〇,〇〇〇至约300, 000yF*V/g，在一些实施例中，为约120,000至约 250, 000μ F*V/g。 粉末可包含单一颗粒和/或这些颗粒的团聚体。用于形成粉末的组合物包括阀金 属（即能够氧化的金属）或基于阀金属的化合物，如钽、铌、铝、铪、钛及它们的合金、它们的 氧化物、它们的氮化物等。例如，阀金属组合物可以包含一铌的导电氧化物，如铌氧原子比 为1:1. 0±1. 0的铌的氧化物，在一些实施方案中，铌氧原子比为1:1. 0±0. 3,在一些实施 方案中，银氧原子比为1:1. 〇±〇. 1，以及在一些实施方案中，银氧原子比为1:1. 〇±〇. 05。 例如，铌的氧化物可能是NbC^yNbO^NbOu和Nb02。这种阀金属氧化物的实例在Fife的 美国专利6, 322, 912、Fife等人的美国专利6, 391，275、Fife等人的美国专利6, 416, 730、 Fife的美国专利6, 527, 937、Kimmel等人的美国专利6, 576, 099、Fife等人的美国专 利6,592,740、Kimmel等人的美国专利6, 639, 787、Kimmel等人的美国专利7,220,397， 及Schnitter公开的美国专利申请2005/0019581、Schnitter等人公开的美国专利申请 2005/0103638及Thomas等人公开的美国专利申请2005/0013765均有所描述。 粉末的表观密度（或斯科特密度）根据需要可以变化，但通常是从约1至约8克 每立方厘米（g/cm 3)，在一些实施例中，从大约2到大约7g/cm3,在一些实施例中，从大约3 到大约6g/cm 3。为达到所需的堆积和表观密度水平，可小心的控制颗粒（或团聚体）的尺 寸和形状。 例如，颗粒的形状可以是通常的球形、结节状等。颗粒具有的平均尺寸从大约为 0. 1到大约20微米，在一些实施例中，从大约为0. 5到大约15微米，在一些实施例中，从大 约1到大约10微米。 可使用本领域技术人员所熟知的技术来形成所述粉末。例如，前体钽粉可以通 过使用还原剂（例如氢、钠、钾、镁、钙等）还原钽盐（本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体电解电容器，包括：一阳极体；一介质层，所述介质层覆盖阳极体；一胶粘涂层，所述胶粘涂层覆盖介质，其中所述胶粘包括一不连续的预涂层，其中，所述不连续的预涂层包含多个离散的氧化锰纳米突起；以及一固体电解质，所述固体电解质覆盖胶粘涂层并包括一导电聚合物内层和一导电聚合物外层，导电聚合物内层和导电聚合物外层中的至少一个由预聚合颗粒分散体形成。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·彼得日莱克，M·比乐，
申请(专利权)人：AVX公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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