本发明专利技术公开了一种湿式电解电容器，其包括一包含介电层的多孔阳极体、电解质和一包含经喷砂的金属基底的阴极。喷砂可以实现多个不同的目的。例如，喷砂可以使表面基本均匀并且肉眼可见光滑，从而提高其上形成的导电涂层的一致性。虽然具有一定程度的光滑性，但是经喷砂的表面经过微粗化使其含有多个凹坑。这些凹坑提供了增大的表面积，从而在给定尺寸时可以具有增大的阴极电容和/或在给定电容时，电容器尺寸可以减小。在经微粗化的表面上设有一包含取代聚噻吩的导电涂层。基底上存在的凹坑增加导电涂层和金属基底之间的接触程度，从而改善机械强度和电气性能(如降低等效串联电阻和漏电流)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导电聚合物阴极，特别是一种用于湿式电解电容器的经喷砂的导电聚合物阴极。
技术介绍
由于其体积效率、可靠性和工艺兼容性良好，湿式电容器在电路设计中的应用越来越多。一般而言，与某些其它类型的电容器相比，湿式电容器每单位体积的电容更大，使其在高电流、高功率和低频率电路中非常有价值。已经开发的一种湿式电容器是湿式电解电容器，它包括一阀金属阳极、一阴极和液体电解质。由于在阳极表面上形成了介电金属氧化物膜，这种电容器的单位电池电压通常较高。湿式电解电容器往往提供了高电容和低漏电流的良好组合。另一种湿式电容器是湿式对称电容器，其中阳极和阴极具有类似的结构和组成。由于在高电压时，电解质不可避免地会发生分解，因此，这种电容器的单位电池电压通常较低。然而，不管是电解电容器还是对称电容器，湿式电容器的阴极一般都包括一基底(substrate)和一涂层，通过感应机制(faradic mechanism)或非感应机制来提供较高的电容。传统的涂层包括活性炭、金属氧化物(例如，氧化钌)等。然而，不幸的是，在某些条件下，如在含水电解质存在的条件下，涂层容易剥离。因此，需要提供一种具有良好的机械强度和电气性能的高压湿式电解电容器。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施方案中，公开了一种用于形成湿式电解电容器阴极的方法。 该方法包括在金属基底上喷射(propel)磨料以形成包含多个凹坑的微粗化表面。在微粗化表面上形成包含内在导电的取代聚噻吩的导电涂层。在本专利技术的另一个实施方案中，公开了一种湿式电解电容器，其包括多孔阳极体、液体电解质和金属外壳，所述阳极体包括经阳极氧化而形成的介电层，阳极和液体电解质置于金属外壳内。该金属外壳限定了一内表面，该内表面包括通过喷砂(abrasive blasting)形成的多个凹坑。导电涂层设置在外壳的内表面及其凹坑内，其中所述导电涂层包含聚(3，4-乙烯二氧噻吩)。本专利技术的其它特点和方面将在下文进行更详细的说明。 附图说明本专利技术的完整和具体的说明，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施方式，在说明书余下部分包括参考附图作更具体的描述，其中图1是本专利技术湿式电解电容器的一个实施方案的剖视图； 图2是本专利技术中使用的微粗化金属基底的一个实施方案的剖视图； 图3是实施例1圆柱形钽罐(can)内壁的SEM照片(放大250倍)； 图4是实施例1圆柱形钽罐内壁的SEM照片(放大1000倍)；图5是实施例1圆柱形钽罐内底面的SEM照片(放大250倍)； 图6是实施例1圆柱形钽罐内底面的SEM照片(放大1000倍)； 图7是实施例7圆柱形钽罐内壁的SEM照片(放大250倍)； 图8是实施例7圆柱形钽罐内壁的SEM照片(放大1000倍)； 图9是实施例7圆柱形钽罐内底面的SEM照片(放大250倍)；以及图10是实施例7圆柱形钽罐内底面的SEM照片(放大1000倍)。本说明书和附图中重复使用的附图标记是用来代表本专利技术相同或相似的特征或元件。具体实施例方式本领域技术人员应理解，下面的内容仅作为本专利技术的示范性具体实施方案来描述，并不是对本专利技术更广泛方面的限制。一般来说，本专利技术涉及湿式电解电容器，其包括一包含介电层的多孔阳极体、电解质和一包含经喷砂的金属基底的阴极。喷砂可以实现多个不同的目的。例如，喷砂可以使表面基本均勻并且肉眼可见光滑，从而提高在其上形成的导电涂层的一致性。虽然具有一定程度的光滑性，但是经喷砂的表面经过微粗化使其含有多个凹坑。这些凹坑提供了增大的表面积，从而在给定尺寸时可以具有增大的阴极电容和/或在给定电容时，电容器尺寸可以减小。在微粗化表面上设有一包含取代聚噻吩的导电涂层。基底上存在的凹坑增加导电涂层和金属基底之间的接触程度，从而改善机械强度和电气性能(如降低等效串联电阻和漏电流)。下面将更为详细地说明本专利技术的各种实施方案。I.阴极A.金属基底阴极的金属基底可包括任何金属，例如钽、铌、铝、镍、铪、钛、铜、银、钢(如不锈钢)及它们的合金(如导电氧化物)、它们的复合物(如涂覆导电氧化物的金属)等。钛和钽以及它们的合金尤其适合用于本专利技术。正如本领域技术人员所熟知的那样，基底的几何构型通常可以改变，例如可以为容器、罐、薄片、板、筛、网等形式。例如，在一个实施方案中，金属基底形成一基本为圆柱形的外壳。然而，应该理解的是，本专利技术可以使用任何几何形状，例如 D-形、矩形、三角形、棱形等。外壳可任选包括一盖子，用于覆盖阳极和电解质，盖子可由与外壳相同或不同的材料制成。不管其具体形式如何，基底通过对其表面的至少一部分喷射一磨料流来进行喷砂。除其它以外，喷砂物理上对表面施加压力，使表面变形，以在表面产生小的凹坑，使表面带凹坑并粗化。这些凹坑可以增大导电聚合物对金属基底的粘附程度。此外，喷砂可使凹坑以基本均勻的方式分布，使表面在肉眼可见水平基本光滑。基底的表面积也得到增大。 例如，在粗化之前，基底的表面积为约0. 05至约5平方厘米，在一些实施例中为约0. 1至约 3平方厘米，在一些实施例中，为约0. 5至约2平方厘米。经微粗化的表面面积与初始表面 (微粗化之前)面积的比率可类似地为约1至约5，并且在一些实施例中为约1. 1至约3。 表面积增加可使得在给定尺寸时阴极电容增加和/或在给定电容时，电容器的尺寸可以减例如，参考图2，显示了金属基底200的一个实施方案，其经喷砂以形成具多个凹坑206的微粗化表面204。凹坑206的相对尺寸和间距随期望的电容器性质而变化。例如， 凹坑206的平均深度(“D”)可为约200至约2500纳米，在一些实施例中为约300至约2000 纳米，以及在一些实施例中为约500至约1500纳米。类似地，相邻凹坑206彼此隔开一段 “峰-峰”距离(“P”)，该距离为约20至约500微米，在一些实施例中为约30至约400微米，在一些实施例中为约50至约200微米。凹坑206的数量还可多至足以产生期望增加的表面积。例如，每100平方微米表面可具有1-20个凹坑，在一些实施例中，可具有2-15个凹坑，以及在一些实施例中，可具有3-10个凹坑。凹坑206可以均勻或非均勻排布在表面 202上。例如，凹坑206可以以间隔分开的方式存在于表面上，形成“岛状”结构。应该理解的是，并非整个基底表面均需进行喷砂。实际上，在某些实施例中，可能希望只对金属基底的一部分进行喷砂，使其余部分保持相对光滑，以用于连接密封机构。例如，在喷砂期间，基底的一部分可用掩盖装置(例如，套圈、胶带等)覆盖，使凹坑仅在期望的位置形成。例如， 当采用圆柱形基底时，可能需要使用基本为圆柱形的空心套圈来掩盖基底顶部。可选择性控制用来对表面进行喷砂的方法以实现期望的特征。合适的方法可包括例如，打砂(sandblasting)、喷丸、颗粒喷砂等。在这些方法中使用的磨料可不同并且可包括例如，陶瓷颗粒、金属颗粒、聚合物颗粒、液体(如水)等。打砂尤其适合在本专利技术中使用并通常包括将一陶瓷磨料流(如金刚砂、氧化铝、二氧化钛等)通过喷嘴喷射到基底表面。 磨料的尺寸可基于基底类型、采用的压力和所期望成品基底的质量进行选择。例如，磨料平均尺寸可为约20微米至约150微米。此外，磨料朝表面喷射的压力可为约1至约50磅/ 平方英寸，以及在一些实施例中为约10至约35磅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·比乐，J·加尔瓦格尼，D·H·德雷斯格，Z·L·西博尔德，F·普里班，
申请(专利权)人：AVX公司，
类型：发明
国别省市：
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