固体电解电容器制造技术

提供了一种固体电解电容器，该固体电解电容器包括电容器元件、阳极引线、阳极端子、阴极端子以及壳体材料，该阳极引线从该电容器元件的表面延伸、该阳极端子与该阳极引线电连接、该阴极端子与固体电解质电连接，该壳体材料对电容器元件和阳极引线进行封装。阻隔涂覆物设置在该电容器元件的至少一部分上并与该壳体材料接触。该涂覆物包含聚合物材料，该聚合物材料包括氟化组分和非氟化组分。该聚合物材料具有约10℃至约120℃的玻璃化转变温度、和约200℃至约300℃的热分解温度。200℃至约300℃的热分解温度。200℃至约300℃的热分解温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解电容器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求递交日为2021年1月15日、序列号为63/137,825的美国临时专利申请的递交权益，该申请通过引用全部并入本文。

技术介绍

[0003]固体电解电容器(例如，钽电容器)通常通过以下方法来制作：将金属粉末(例如，钽)压制在金属引线周围、对经压制的部分进行烧结、对经烧结的阳极进行阳极化、并且之后应用固体电解质。本征型导电聚合物由于其有利的低等效串联电阻(equivalent series resistance，“ESR”)和“非燃烧/不点燃”故障模式而通常被用作固体电解质。例如，这种电解质可以在催化剂和掺杂剂的存在下、通过3,4
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二氧噻吩单体(3,4
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dioxythiophene monomer，“EDOT”)的原位化学聚合而形成。然而，采用原位聚合的聚合物的传统电容器往往具有(相对较高的漏电流(leakage current，“DCL”)并且在高电压下失效，这例如在快速接通或动作电流尖峰期间经历。为了克服这些问题，还采用了由聚(3,4
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乙烯二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸)(“PEDOT:PSS”)的复合物形成的分散体。虽然利用这些电容器已经取得了一些优点，但是问题仍然存在。例如，当将阳极浸入导电聚合物分散体中时，由于浆液中水分的存在，在聚合物层中会形成气泡。气泡有效地聚集在充分应用的聚合物层内。因此，当气泡在干燥期间蒸发时，这些气泡可能实际上会导致该聚合物层的部分撕开并且在表面产生非均匀性或“气泡(blister)”，这些非均匀性或“气泡”会降低层粘附到阳极体的能力。一经暴露于高湿度和/或高温度环境，这些气泡就会导致该层与阳极体分层，从而降低电接触程度并且造成漏电流和ESR的增加。
[0004]为了有助于保护电容器免受外部环境的影响并且向电容器提供良好的机械稳定性，电容器元件还用壳体材料(例如，环氧树脂)进行封装，使得阳极端子和阴极端子的一部分保持暴露以用于安装到表面。遗憾的是，已经发现在电容器的制造(例如，回熔焊接)期间经常使用的高温可能导致残留的水分蒸发为蒸汽，该蒸汽可能会以相当大的力离开壳体并导致在壳体材料中形成微裂纹。这些微裂纹可能会导致壳体材料与电容器元件脱层，并且还可能会导致电性能的快速劣化。此外，特别是在电容器暴露在高温下时，氧气还可能扩散到阴极中，从而进一步加剧高温下的电性能的退化。
[0005]因此，需要一种改进的固体电解电容器，该固体电解电容器尤其是在高温下能够表现出更好的电性能。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的一个实施例，公开了一种固体电解电容器，该固体电解电容器包括：电容器元件，该电容器元件包含经烧结的多孔的阳极体、覆盖该阳极体的电介质和覆盖该电介质的固体电解质；阳极引线，该阳极引线从该电容器元件的表面延伸；阳极端子，该阳极端子与阳极引线电连接；阴极端子，该阴极端子与固体电解质电连接；以及壳体材料，该壳体材料对电容器元件和阳极引线进行封装。阻隔涂覆物设置在该电容器元件的至少一部
分上、并与该壳体材料接触。该涂覆物包含聚合物材料，该聚合物材料包括氟化组分和非氟化组分。该聚合物材料具有约10℃至约120℃的玻璃化转变温度、和约200℃至约300℃的热分解温度。
[0007]下面更详细地阐述本专利技术的其他特征和方面。
附图说明
[0008]针对本领域普通技术人员，在本说明书的剩余部分中，参考附图，更具体地阐述了本专利技术的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳方式)，在附图中：
[0009]图1是可以根据本专利技术形成固体电解电容器的一个实施例的示意图。
[0010]在本说明书和附图中，重复使用的附图标记旨在表示本专利技术的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
[0011]本领域普通技术人员将理解，本论述仅是对示例性实施例的描述，且不旨在限制本专利技术的更广泛的方面，本专利技术的更广泛的方面体现在示例性结构中。
[0012]一般而言，本专利技术针对一种固体电解电容器，该固体电解电容器包含电容器元件，该电容器元件包括多孔的阳极体、覆盖在该阳极体上的电介质、和覆盖在该电介质上的固体电解质。阳极引线从阳极体延伸，并与阳极端子电接触。阴极端子同样与固体电解质电接触。此外，壳体材料对电容器元件和阳极引线进行封装，并使阳极端子和阴极端子的至少一部分暴露以供外部接触。为了有助于使分层和氧扩散的可能性最小化，还在电容器中采用了阻隔涂覆物，该阻隔涂覆物覆盖电容器元件的至少一部分并与壳体材料接触。
[0013]阻隔涂覆物包含聚合物材料，该聚合物材料的玻璃化转变温度为约10℃至约120℃，在一些实施例中为约20℃至约100℃，在一些实施例中为约30℃至约80℃，并且在一些实施例中为约35℃至约50℃，该玻璃化转变温度例如根据JIS K 7121:2012(例如，以10℃/分钟的升温速率)测定。聚合物材料的热分解温度也相对较高，例如约200℃至约300℃，在一些实施例中约210℃至约290℃，并且在一些实施例中约220℃至约280℃。热分解温度可以根据通过以下方式获得的图表来确定：使用差热重量同步测量设备(例如，TG/DTA6300，日立)测量聚合物材料在从50℃以5℃/分钟的速率加热到450℃时的质量变化。热分解温度是在重量开始减小的点和曲线斜率最大的点处外推的温度。在不受理论限制的情况下，认为具有这种受控的玻璃化转变温度和热分解温度的材料不仅可以起到阻隔水分和氧气的作用，还可以有助于使所得到的涂覆物对壳体材料具有增强的粘附性，这使得壳体材料在暴露于电容器的制造(例如，回熔焊接)期间通常经历的高温时，不太可能从电容器元件上脱层。
[0014]可以在阻隔涂覆物中采用具有所期望的性能的各种聚合物材料中的任何聚合物材料。聚合物材料例如通常包含至少一种氟化组分和至少一种非氟化组分。组分可以是简单地混合在一起以形成聚合物材料的单独材料(例如，聚合物、低聚物或非聚合化合物)。替代地，组分可以是单个共聚物的单独且不同的单体重复单元。无论如何，氟化组分通常构成聚合物材料的约30wt.％至约80wt.％，并且在一些实施例中约40wt.％至约75wt.％；而非氟化组分构成聚合物材料的约20wt.％至约70wt.％，并且在一些实施例中约25wt.％至约
60wt.％。
[0015]氟化组分可以例如是碳氟化合物。碳氟化合物通常包含氟烷基基团，该氟烷基基团具有1至12个碳原子，在一些实施例中具有1至8个碳原子，并且在一些实施例中具有1至6个碳原子，例如
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CF3、
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CF2CF3、
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(CF2)2CF3、
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CF(CF3)2、
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(CF2)3CF3、
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CF2CF(CF3)2、
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C(CF3)3、
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(CF2)4CF3、
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(CF2)2CF(CF3)2、
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CF2C(C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体电解电容器，包括：电容器元件，所述电容器元件包含经烧结的多孔的阳极体、电介质和固体电解质，所述电介质覆盖所述阳极体，所述固体电解质覆盖所述电介质；阳极引线，所述阳极引线从所述电容器元件的表面延伸；阳极端子和阴极端子，所述阳极端子与所述阳极引线电连接，所述阴极端子与所述固体电解质电连接，壳体材料，所述壳体材料对所述电容器元件和所述阳极引线进行封装；阻隔涂覆物，所述阻隔涂覆物设置在所述电容器元件的至少一部分上、并与所述壳体材料接触，其中，所述涂覆物包括聚合物材料，所述聚合物材料包括氟化组分和非氟化组分，其中，所述聚合物材料具有约10℃至约120℃的玻璃化转变温度、和约200℃至约300℃的热分解温度。2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述电容器在根据J
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STD
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020E(2014年12月)进行测试时表现出至少4的湿度敏感等级。3.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述氟化组分包括具有氟烷基基团的碳氟化合物。4.根据权利要求3所述的固体电解电容器，其中，所述氟烷基基团包括
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CF3、
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CF2CF3、
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(CF2)2CF3、
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CF(CF3)2、
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(CF2)3CF3、
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CF2CF(CF3)2、
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C(CF3)3、
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(CF2)4CF3、
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(CF2)2CF(CF3)2、
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CF2C(CF3)3、
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CF(CF3)CF2CF2CF3、
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(CF2)5CF3、
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(CF2)3CF(CF3)2、或以上中的组合。5.根据权利要求3所述的固体电解电容器，其中，所述碳氟化合物还包含(甲基)丙烯酸酯基团。6.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述氟化组分包括氟烷基
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取代(甲基)丙烯酸酯。7.根据权利要求6所述的固体电解电容器，其中，所述氟烷基
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取代(甲基)丙烯酸酯包括全氟丁基(甲基)丙烯酸酯、全氟己基(甲基)丙烯酸酯、全氟庚基(甲基)丙烯酸酯、全氟辛基(甲基)丙烯酸酯、全氟壬基(甲基)丙烯酸酯、全氟癸基(甲基)丙烯酸酯、全氟十一烷基(甲基)丙烯酸酯、全氟十二烷基(甲基)丙烯酸酯、或以上中的组合。8.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中，所述氟化组分和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：简，
申请(专利权)人：京瓷AVX元器件公司，
类型：发明
国别省市：