形成具有较高CAP恢复率和较低ESR的电解电容器的方法技术

本发明专利技术提供了一种改进的电容器，该电容器由包括以下的方法形成：提供其上包括电介质的阳极，其中阳极包含烧结粉末，其中粉末的粉末电荷为至少45,000μFV/g；以及通过施加第一浆料形成包围电介质的至少一部分的第一导电聚合物层，其中第一浆料包含聚阴离子和导电聚合物，并且其中聚阴离子与导电聚合物的重量比大于3，其中导电聚合物和聚阴离子形成平均粒径不大于20nm的导电颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成具有较高CAP恢复率和较低ESR的电解电容器的方法相关申请的交叉引用本申请是于2016年12月15日提交的待审美国专利申请No.15/379,729的部分继续申请，而该待审美国专利申请No.15/379,729要求了于2015年12月15日提交的已到期美国专利申请No.62/267,707的优先权。美国专利申请No.15/379,729是于2015年6月18日提交的美国专利申请No.14/743,195(目前为美国专利No.9,941,055，于2018年4月10日授权)的部分继续申请，而该美国专利申请No.14/743,195是于2013年2月26日提交的美国专利申请No.13/777,769(目前为美国专利No.9,312,074，于2016年4月12日授权)的部分继续申请，而该美国专利申请No.13/777,769要求了于2012年2月26日提交的已到期美国临时专利申请No.61/603,635的优先权，上述全部申请通过引用并入本文。本申请也是于2017年5月15日提交的待审美国专利申请No.15/595,137的部分继续申请，该待审美国专利申请No.15/5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成电解电容器的方法，包括：/n提供其上包括电介质的阳极，其中所述阳极包含烧结粉末，其中所述粉末的粉末电荷为至少45,000μFV/g；以及/n通过施加第一浆料形成包围所述电介质的至少一部分的第一导电聚合物层，其中所述第一浆料包含聚阴离子和导电聚合物，并且其中所述聚阴离子与所述导电聚合物的重量比大于3，其中所述导电聚合物和所述聚阴离子形成平均粒径不大于20nm的导电颗粒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180726 US 16/046,1541.一种用于形成电解电容器的方法，包括：
提供其上包括电介质的阳极，其中所述阳极包含烧结粉末，其中所述粉末的粉末电荷为至少45,000μFV/g；以及
通过施加第一浆料形成包围所述电介质的至少一部分的第一导电聚合物层，其中所述第一浆料包含聚阴离子和导电聚合物，并且其中所述聚阴离子与所述导电聚合物的重量比大于3，其中所述导电聚合物和所述聚阴离子形成平均粒径不大于20nm的导电颗粒。


2.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述第一浆料的电导率不大于200S/cm。


3.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述重量比不大于10。


4.根据权利要求3所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述重量比不大于6。


5.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述电解电容器表现出的击穿电压/形成电压比大于1。


6.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中通过转子-定子混合装置混合并随后进行均化处理从而制备所述第一浆料。


7.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述阳极包含选自由Al、W、Ta、Nb、Ti、Zr和Hf组成的组中的阀金属。


8.根据权利要求7所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述阳极包含选自由铌、铝、钽和NbO组成的组中的阀金属。


9.根据权利要求8所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述阳极包含钽。


10.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，还包括在所述第一导电聚合物层上形成后续导电聚合物层。


11.根据权利要求10所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述形成后续导电聚合物层包括施加第二浆料，其中所述第二浆料包含第二聚阴离子和第二导电聚合物。


12.根据权利要求11所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述第二聚阴离子与所述第二导电聚合物的重量比小于3。


13.根据权利要求11所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述第二浆料的电导率高于所述第一浆料的电导率。


14.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述导电颗粒还包含绝缘化合物。


15.根据权利要求14所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述绝缘化合物包括硅烷化合物或环氧化合物中的至少一者。


16.根据权利要求14所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述绝缘化合物包括硅烷化合物、环氧化合物或离子液体中的至少一者。


17.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述第一浆料包含至少一种离子液体。


18.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述导电聚合物包括选自由聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及它们的衍生物组成的组中的导电聚合物。


19.根据权利要求18所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述导电聚合物选自由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚(4-(2,3-二氢噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英-2-基)甲氧基)-1-丁烷-磺酸，盐)、聚(4-(2,3-二氢噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英-2-基)甲氧基)-1-丙烷-磺酸，盐)、聚(4-(2,3-二氢噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英-2-基)甲氧基)-1-甲基-1-丙烷-磺酸，盐)、聚(4-(2,3-二氢噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英-2-基)甲氧基醇、聚(N-甲基吡咯)、聚(3-甲基吡咯)、聚(3-辛基吡咯)、聚(3-癸基吡咯)、聚(3-十二烷基吡咯)、聚(3,4-二甲基吡咯)、聚(3,4-二丁基吡咯)、聚(3-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧乙基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧丁基吡咯)、聚(3-羟基吡咯)、聚(3-甲氧基吡咯)、聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-己基噻吩)、聚(3-庚基噻吩)、聚(3-辛基噻吩)、聚(3-癸基噻吩)、聚(3-十二烷基噻吩)、聚(3-十八烷基噻吩)、聚(3-溴噻吩)、聚(3,4-二甲基噻吩)、聚(3,4-二丁基噻吩)、聚(3-羟基噻吩)、聚(3-甲氧基噻吩)、聚(3-乙氧基噻吩)、聚(3-丁氧基噻吩)、聚(3-己氧基噻吩)、聚(3-庚氧基噻吩)、聚(3-辛氧基噻吩)、聚(3-癸氧基噻吩)、聚(3-十二烷氧基噻吩)、聚(3-十八烷氧基噻吩)、聚(3,4-二羟基噻吩)、聚(3,4-二甲氧基噻吩)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚(3,4-亚丙二氧基噻吩)、聚(3,4-亚丁二氧噻吩)、聚(3-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧乙基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧丁基噻吩)、聚苯胺、聚(2-甲基苯胺)、聚(3-异丁基苯胺)、聚(2-苯胺磺酸盐)、聚(3-苯胺磺酸盐)组成的组。


20.根据权利要求19所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述导电聚合物为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。


21.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述聚阴离子包括苯乙烯磺酸基团或苯乙烯磺酸盐基团中的至少一者。


22.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述聚阴离子由式A定义：
AxByCz
式A
其中：
A为聚苯乙烯磺酸或聚苯乙烯磺酸盐；
B和C分别表示被选自以下的基团取代的聚合单元：
-羧基；
-C(O)OR6，其中R6选自由以下组成的组：
1至20个碳的烷基，该烷基任选地被选自由以下组成的组中的官能团取代：羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、叠氮化物、磷酸酯、丙烯酸酯、酸酐和
-(CHR7CH2O)b-R8，其中：
R7选自氢或1至7个碳的烷基；
b为1至这样的数字的整数，所述数字足以使-CHR7CH2O-基团具有高达200,000的分子量；并且
R8选自由氢、硅烷、磷酸酯、丙烯酸酯、1至9个碳的烷基组成的组，所述烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、磷酸酯、叠氮化物、丙烯酸酯和酸酐组成的组中的官能团取代；
-C(O)-NHR9，其中：
R9为氢或1至20个碳的烷基，该烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、
烯烃、炔烃、磷酸酯、叠氮化物、丙烯酸酯和酸酐组成的组中的官能团取代；
-C6H4-R10，其中：
R10选自：
氢或烷基，该烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、磷酸酯、叠氮化物、丙烯酸酯和酸酐组成的组中的官能团取代；
反应性基团，其选自由以下组成的组：羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰亚胺、酰胺、硫醇、烯烃、炔烃、磷酸酯、叠氮化物、丙烯酸酯、酸酐和
-(O(CHR11CH2O)d-R12，其中：
R11为氢或1至7个碳的烷基；
d为1至这样的数字的整数，所述数字足以使-CHR11CH2O-基团具有高达200,000的分子量；
R12选自由氢、1至9个碳的烷基组成的组，所述烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、磷酸酯、叠氮化物、丙烯酸酯和酸酐组成的组中的官能团取代；
-C6H4-O-R13，其中：
R13选自：
氢或烷基，该烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、叠氮化物、丙烯酸酯、磷酸酯和酸酐组成的组中的反应性基团取代；
反应性基团，其选自由以下组成的组：环氧基、硅烷、烯烃、炔烃、丙烯酸酯、磷酸酯和
-(CHR14CH2O)e-R15，其中：
R14为氢或1至7个碳的烷基；
e为1至这样的数字的整数，所述数字足以使-CHR14CH2O-基团具有高达200,000的分子量；并且
R15选自由氢和1至9个碳的烷基组成的组，所述烷基任选地被选自由羟基、羧基、胺、环氧基、硅烷、酰胺、酰亚胺、硫醇、烯烃、炔烃、叠氮化物、丙烯酸酯、磷酸酯和酸酐组成的组中的官能团取代；
x、y和z合起来足以形成分子量为至少100至不大于500,000的聚阴离子，并且y/x为0.01至100；z为0至比值z/x不大于100；y占x+y+z的总和的1％至50％，并且z占x+y+z的总和的0％至49％。


23.根据权利要求22所述的用于形成电解电容器的方法，其中R7选自由氢和甲基组成的组。


24.根据权利要求22所述的用于形成电解电容器的方法，其中R11选自由氢和甲基组成的组。


25.根据权利要求22所述的用于形成电解电容器的方法，其中R14选自由氢和甲基组成的组。


26.根据权利要求22所述的用于形成电解电容器的方法，其中x占50％至99％；y占10％至30％，并且z占0％至20％。


27.根据权利要求26所述的用于形成电解电容器的方法，其中x占70％至90％。


28.根据权利要求1所述的用于形成电解电容器的方法，还包括在所述形成所述第一导电聚合物层之前形成前体导电层。


29.根据权利要求28所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述形成所述前体导电层包括原位聚合。


30.根据权利要求28所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述形成所述前体导电层包括涂覆可溶性导电聚合物溶液。


31.根据权利要求30所述的用于形成电解电容器的方法，其中所述前体导电层不包含聚阴离子。


32.根据权利要求30所述的用于形成电解电容器的方法，还包括交联所述可溶性...

【专利技术属性】
技术研发人员：史亚茹，安东尼·P·查科，阿贾伊库马尔·布恩哈，陈庆平，
申请(专利权)人：凯米特电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US