[发明专利]用于高压高温应用的固体电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器，尤其涉及一种用于高压高温应用的固体电解电容器。

背景技术

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长。例如，已经开发的一类电容器是固体电解电容器，包括一个阳极（如钽）、在阳极上形成的一层介质氧化膜（如五氧化二钽(Ta₂O₅)）、一层固体电解质及一个阴极。固体电解质层可由导电聚合物形成，如Sakata等人的美国专利US 5,457,862、US 5,473,503和US 5,729,428及Kudoh等人的美国专利US 5,812,367中对此均有说明。然而，不幸的是，由于其容易从掺杂状态转向非掺杂状态，或从非掺杂状态转向掺杂状态，这种固体电解质在高温时的稳定性较差。因此，目前需要一种在高温环境下性能改进的固体电解电容器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，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多孔阳极体形成的阳极和一层覆盖在阳极上的固体电解质。所述固体电解质由导电聚合物颗粒分散体形成。该组件还包括一个限定该电容器元件所处内部空间的外壳，其中所述外壳限定了一个含惰性气体的气体气氛内部空间。阳极端子与阳极体电连接，阴极端子与固体电解质电连接。

根据本发明的另一个实施例，其公开了一种形成电容器组件的方法，包括：采用一种方法形成一个电容器元件，包括：阳极氧化一烧结多孔阳极体，以形成一个阳极，在所述阳极上涂覆导电聚合物颗粒分散体，以形成固体电解质；将所述电容器元件放在外壳的内部空间中；将电容器元件的阳极与阳极端子电连接，电容器元件的固体电解质与阴极端子电连接；将电容器元件密封封装在含有惰性气体气氛的外壳内。

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，将结合附图和附图标记在具体实施方式中作进一步描述，在附图中，同一附图标记表示相同或者相似部件。其中：

图1是本发明电容器组件的一个实施例的剖视图；

图2是与本发明一个实施例的电容器电连接的引线框架的透视图；

图3是本发明一个实施例中使用的烧结阳极体的剖视图；及

图4-5是本发明中使用的一种烧结方法实施例的示意图。    

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，保护范围在示范性结构中得到体现。

总的来说，本发明涉及一种用于高压高温环境的电容器组件。更具体地说，所述电容器组件包括一包含阳极体、覆盖在阳极上的介质层和覆盖在介质层上的固体电解质的固体电解电容器元件。为了促进所述电容器组件在高压应用中的使用，通常要求固体电解质由预成型的导电聚合物颗粒分散体形成。采用这种方式，电解质通常不含会引起介质降解的高能自由基（如Fe²⁺或Fe³⁺离子），尤其是在电压相对较高时（如大约60伏以上）。此外，为了保护固体电解质的高温稳定性，将电容器元件密封封装在含有惰性气体气氛的外壳中。外壳和惰性气体气氛能够限制接触电容器导电聚合物的氧气和水分的含量。通过这种方式，固体电解质在高温下进行反应的可能性降低，从而提高了电容器组件的热稳定性。除了在高压和高温环境下具有良好的功能外，本发明的电容器组件还具有较高的体积效率。

下面将更为详细地说明本发明的各种实施例。

I.     电容器元件