本发明专利技术公开了一种在极端条件下具有热稳定性和机械稳定性的电容器组件。通过将电容器元件封闭和密封在存在含惰性气体的气氛的外壳内，从而限制供应给电容器固体电解质的氧气量和水分量而获得了热稳定性。为了提供良好的机械稳定性，该组件包含至少一个外部端子部（如，阳极和/或阴极端子），所述外部端子部延伸超出外壳表面的外边缘。所述外部端子部延伸超出外壳表面的外边缘的程度相对于外壳的尺寸是选择性地控制的，以增加焊接到电路板的可用表面积。
【技术实现步骤摘要】
用于极端环境中的机械稳定性提高的固体电解电容器相关申请本申请要求2012年4月11日申请的美国临时申请61/622,651的优先权，以及2012年6月14日申请的美国临时申请61/659,529的优先权，所述申请的全部公开内容作为参考引入本文。
技术介绍
由于电解电容器（如钽电容器）的体积效率、可靠性和工艺兼容性，它们在电路设计中的应用日益增多。例如，已经开发的一类电容器是固体电解电容器，其包括一阳极（如，钽）、一在阳极上形成的介质氧化物膜（如，五氧化二钽，Ta2O5）、一固体电解质层，以及一阴极。固体电解质层可由导电聚合物形成，如Sakata等人的美国专利US5,457,862、US5,473,503和US5,729,428及Kudoh等人的美国专利US5,812,367中对此均有说明。然而，遗憾的是，由于此类固体电解质在高温时存在从掺杂状态向不掺杂状态转变或从不掺杂状态向掺杂状态转变的倾向，其高温稳定性较差。为了解决这些问题和其它问题，人们已经开发了密封的电容器，以限制使用期间氧气与导电聚合物接触。例如，Rawal等人的美国专利公开US2009/0244812描述了一种电容器组件，包括导电聚合物电容器，所述电容器封闭密封在含惰性气体的陶瓷外壳内。据Rawal等人所述，陶瓷外壳限制供应给导电聚合物的氧气量和水分量，因此，降低了在高温环境中氧化的可能性，从而提高了电容器组件的热稳定性。然而，尽管实现了上述有益效果，问题却依然存在。例如，电容器有时候在极端条件下（如超过大约175℃的高温和/或超过大约35伏特的高压）机械稳定性变差，导致电容器元件从电路板剥离，电气性能变差。因此，目前需要一种在极端条件下性能提高的固体电解电容器组件。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，其公开了一种包括一电容器元件的电容器组件，所述电容器元件包括一个由阳极氧化的烧结的多孔阳极体形成的阳极和一层涂覆在阳极上的固体电解质。所述组件还包含一外壳，其定义了一内部空腔，所述电器元件放在所述内部空腔内并密封封闭。所述外壳包含一表面，所述表面在纵向方向具有一尺寸并在横向方向上具有一尺寸，所述表面进一步定义了一外边缘。一阳极端子，其与阳极体电连接，所述阳极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阳极端子部（externalanodeterminationportion）。一阴极端子，其与固体电解质电连接，所述阴极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阴极端子部（externalcathodeterminationportion）。所述外部阳极端子部、所述外部阴极端子部或它们两者沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一段距离。根据本专利技术的另一个实施例，其公开了一种包括一电容器元件的电容器组件，所述电容器元件包括一个由阳极氧化的烧结的多孔阳极体形成的阳极和一层涂覆在阳极上的固体电解质。所述组件还包含定义了一内部空腔的外壳，所述电容器元件放在所述内部空腔内，并在包含惰性气体的气氛的存在下密封封闭。所述外壳包含一下表面，所述表面在纵向方向具有一尺寸并在横向方向上具有一尺寸，所述下表面进一步定义了一外边缘。一阳极端子，其与阳极体电连接，所述阳极端子包含一外部阳极端子部，其与所述外壳的下表面相邻并设置在与所述外壳的下表面平行的一平面上。所述外部阳极端子部沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一第一距离。一阴极端子，其与固体电解质电连接，所述阴极端子包含一外部阴极端子部，其与所述外壳的下表面相邻并设置在与所述外壳的下表面平行的一平面上。所述外部阴极端子部沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一第二距离。根据本专利技术的另一个实施例，其公开了一种包括一电容器元件的电容器组件，所述电容器元件包括一个由阳极氧化的烧结的多孔阳极体形成的阳极和一层涂覆在阳极上的固体电解质。所述组件还包含一外壳，其定义了一内部空腔，所述电器元件放在所述内部空腔内并密封封闭。所述外壳包含一表面，所述表面在纵向方向具有一尺寸以及在横向方向上具有一尺寸，所述表面进一步定义一外边缘。一阳极端子，其与阳极体电连接，所述阳极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阳极端子部。一阴极端子，其与固体电解质电连接，所述阴极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阴极端子部。所述外部阳极端子部、所述外部阴极端子部或它们两者的至少一个侧面沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一段距离。所述外部阳极端子部的侧面、所述外部阴极端子部的侧面或它们两者的侧面在外边缘折叠，这样，所述侧面与所述外壳的一壁面相邻，并且垂直于所述外壳表面。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。附图说明本专利技术的完整和具体说明，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在具体实施方式中作进一步描述，其中：图1是本专利技术的电容器组件的一个实施例的侧面截面图；图2是图1所示电容器组件的仰视图；图3是本专利技术的电容器组件的另一个实施例的侧面截面图；图4是本专利技术电容器组件又一个实施例的俯视图；图5是本专利技术电容器组件另一个实施例的仰视图；图6是本专利技术电容器组件又一个实施例的仰视图；图7（a）是本专利技术的电容器组件的另一个实施例的侧面截面图；图7（b）是本专利技术的电容器组件的又一个实施例的侧面截面图；图8（a）是图7（a）所示电容器组件的仰视图；图8（b）是图7（b）所示电容器组件的仰视图；图9（a）是本专利技术电容器组件另一个实施例的仰视图；以及图9（b）是本专利技术电容器组件又一个实施例的仰视图。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。总得来说，本专利技术涉及一种在极端条件下具有热稳定性和机械稳定性的电容器组件。通过将电容器元件封闭和密封在存在含惰性气体的气氛的外壳内，从而限制供应给电容器固体电解质的氧气量和水分量而获得了热稳定性。为了提供良好的机械稳定性，电容器组件还包含至少一个外部端子部（如，阳极和/或阴极端子），所述外部端子部延伸超出外壳表面的外边缘。本专利技术中，所述外部端子部延伸超出外壳表面的外边缘的程度相对于外壳的尺寸是选择性地控制的，以增加焊接到电路板的表面积可用程度。我们相信，这能帮助电容器组件更好地承受在使用时遭受的振动力，而不会从电路板脱落。采用这种方式，电容器组件能够在极端条件下更好地工作。本专利技术的一个具体的有益之处是，该组件在电路板上占据的表面积大体上没有增加的情况下，可以降低脱落的可能性。这是因为改善的机械稳定性是通过选择性地控制外部端子部的尺寸来完成的，而不是增加外壳和/或电容器元件的尺寸来完成的。下面将更为详细地说明本专利技术的各种实施例。I.电容器元件A.阳极当电容器组件在高压中应用时，通常希望电容器元件的阳极是由比电荷相对较低的粉末形成，例如，大约低于70,000微法拉*伏特/克(“μF*V/g”)，在一些实施例中为大约2,000μF*V/g-大约65,000μF*V/g，在一些实施例中从大约5,000-大约50,000μF*V/g。当然，虽然有时候希望采用比电荷低的粉末，但是，这并不意味着要求必须采用这种。也就是说，粉末也可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容器组件，包括：一电容器元件，其包括由阳极氧化的烧结的多孔体形成的阳极及涂覆在所述阳极上的固体电解质；一外壳，其定义了一内部空腔，所述电器元件设置在该空腔中并密封封闭，其中所述外壳包含一表面，该表面在纵向方向具有一尺寸并在横向方向上具有一尺寸，所述表面进一步定义一外边缘；一阳极端子，其与阳极体电连接，所述阳极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阳极端子部；以及一阴极端子，其与固体电解质电连接，所述阴极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阴极端子部；其中，所述外部阳极端子部、外部阴极端子部或它们两者沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一段距离。
【技术特征摘要】
2012.04.11 US 61/622,651;2012.06.14 US 61/659,5291.一种电容器组件，包括：一电容器元件，其包括由阳极氧化的烧结的多孔体形成的阳极及涂覆在所述阳极上的固体电解质；一外壳，其定义了一内部空腔，所述电容器元件设置在该空腔中并密封封闭，其中所述内部空腔具有包含惰性气体的气氛，其中所述外壳包含一表面，该表面在纵向方向具有一尺寸并在横向方向上具有一尺寸，所述表面进一步定义一外边缘；一阳极端子，其与阳极体电连接，所述阳极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阳极端子部；以及一阴极端子，其与固体电解质电连接，所述阴极端子包含一与所述外壳的表面相邻的外部阴极端子部；其中，所述外部阳极端子部、外部阴极端子部或它们两者沿横向方向向外延伸超出所述外壳表面的外边缘一第一距离，其中，所述第一距离与所述外壳表面在横向方向上的尺寸的比值是从0.05到3.0。2.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述外部阳极端子部、所述外部阴极端子部或它们两者设置在一个基本与所述外壳表面平行的平面上。3.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述外部阳极端子部向外延伸超出所述外壳表面的外边缘所述第一距离。4.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述第一距离与所述外壳表面在横向方向上的尺寸的比值是从0.10到2.5。5.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述第一距离大于所述外壳在横向方向上的尺寸。6.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述第一距离是从0.5到40毫米，以及所述外壳表面在横向方向上的尺寸是从2到30毫米。7.根据权利要求1所述的电容器组件，其中，所述外部阳极端子部的每个侧面均向外延伸超出所述外壳表面的外边缘。8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·比乐，
申请(专利权)人：AVX公司，
类型：发明
国别省市：
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