[发明专利]用于湿式电解电容器的导电聚合物涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电聚合物涂层，特别涉及一种用于湿式电解电容器的导电聚合物涂层。

背景技术

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日益增长。一般而言，与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用。已经开发的一种湿式电容器是包括阀金属阳极、阴极和液体电解质的湿式电解电容器。由于在阳极表面上形成了一层介电金属氧化物膜，这种电容器的单位电池电压通常较高。湿式电解电容器较好地综合了高电容和低漏电流的优点。另一种湿式电容器是一种湿式对称电容器，其中阳极和阴极具有类似的结构和组成。由于在高电压时，电解质不可避免会发生分解，因此，这种电容器的单元电池电压通常较低。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基板和通过感应电机理或非感应电机理而提供较高的电容的涂层。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，仍需要一种具有良好的机械强度和电气性能的高电压湿式电解电容器。

发明内容

本发明的一个实施例公开了一种湿式电解电容器，包括多孔阳极体、阴极和电解质，其中所述阳极体包含经阳极氧化而形成的介质层，所述电解质与阴极和阳极体电接触。阴极包括微粗化处理、包含多个凹坑的金属基板，其中在微粗化处理的基板上有一层导电聚合物涂层，涂层中包含平均粒径大约为1-500纳米的颗粒分散体，其中所述颗粒含有取代聚噻吩。

本发明的其它特点和方面将在下文进行更详细的说明。

附图说明

本发明的完整和具体说明，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施例，将结合附图在下文中作进一步描述。在附图及说明书中，同一附图标记表示相同或者相似部件。其中：

图1是本发明湿式电解电容器的一个实施例的剖视图；以及

图2是本发明中使用的微粗化处理金属基板的一个实施例的剖视图。

具体实施方式

对于本领域技术人员来说，下面的内容仅作为本发明的具体实施例，并不是对本发明保护范围的限制。

一般说来，本发明旨在提供一种湿式电解电容器，它包括一包含介质层的多孔阳极体、一包含金属基板且金属基板上涂覆导电聚合物涂层的阴极及电解质。该导电聚合物涂层呈粒径相对较小的颗粒分散体形式，例如，颗粒平均粒径大约为1-500纳米，在一些实施例中大约为5-400纳米，在一些实施例中大约为10-300纳米。颗粒的D₉₀值（粒径小于或等于D₉₀值的颗粒体积占全部固体颗粒总体积的90%）大约等于或小于15微米，在一些实施例中大约等于或小于10微米，在一些实施例中大约为1纳米–8微米。颗粒的直径可采用已知的方法测定，如超速离心法、激光衍射法等。涂层中所用颗粒的粒径相对较小，由于粘附在金属基板上从而增大了表面积，反过来改善了机械强度和电气性能（例如，降低了等效串联电阻和漏电流)。导电聚合物涂层采用此种分散体的另一个好处是能够更好地遮盖金属基板的裂缝，并提高了电接触。

下面将更为详细地说明本发明的各种实施例。

I.     阴极

A.   金属基板

阴极的金属基板可以包括任何金属，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。钛和钽及其合金尤其适合用于本发明。正如本领域技术人员所熟知的那样，基板的几何形状可以有所变化，例如可以为容器、罐、箔、板、筛、网等形状。例如，在一个实施例中，金属基板形成一个大致为圆柱形的外壳。不过，应该理解的是，本发明可以使用任何几何形状，例如D-形、矩形、三角形、棱形等。该外壳可以选择性地包括一盖子，用于遮盖阳极和电解质。盖子可采用与外壳相同或不同的材料制造。