[发明专利]湿-干电容提高的固体电解电容器

权利要求书

1.一种固体电解电容器，包括：

具有外表面和内表面的烧结多孔阳极；

覆盖所述阳极的介质层，其中所述介质层的第一部分覆盖所述阳极的外表面，介质层的第二部分覆盖所述阳极的内表面，其中第一部分比第二部分厚；及

覆盖所述介质层的固体电解质，其中所述固体电解质包括多个预聚合的导电聚合物颗粒和羟基官能化非离子聚合物。

2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其中所述阳极是由比电荷大约2,000至大约150,000μF*V/g的钽粉形成。

3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其中所述阳极包含大约500至大约2500ppm的氧。

4.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中第一部分和第二部分的厚度之比是大约1.2至大约40。

5.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述预聚合颗粒是取代聚噻吩，如聚（3,4-乙烯二氧噻吩）。

6.根据权利要求5所述的固体电解电容器，其中所述预聚合颗粒包含单体反阴离子或聚合反阴离子，如聚苯乙烯磺酸。

7.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述预聚合颗粒的平均粒径是大约2至大约150纳米。

8.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述羟基官能化非离子聚合物的分子量是大约300至大约1200g/mol。

9.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述羟基官能化聚合物是聚亚烷基醚，如聚亚烷基二醇。

10.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述羟基官能化聚合物是乙氧基化烷基酚、乙氧基化或丙氧基化C₆-C₂₄脂肪醇、聚氧乙烯乙二醇烷基醚、烷基酚聚氧乙烯乙二醇醚、C₈-C₂₄脂肪酸的聚氧乙烯乙二醇酯、C₈-C₂₄脂肪酸的聚氧乙烯乙二醇醚、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物或它们的混合物。

11.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述固体电解质包括覆盖在所述介质层上的第一层及覆盖在第一层上的第二层，所述第一层包含多个预聚合颗粒，所述第二层包含羟基官能化非离子聚合物。

12.根据权利要求11所述的固体电解电容器，其中所述第二层包含多个预聚合导电聚合物颗粒。

13.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，进一步包括覆盖在所述固体电解质上的外部聚合物涂层，其中所述外部聚合物涂层包含多个预聚合导电聚合物颗粒，其中所述外部聚合物涂层预聚合颗粒的平均粒径大于所述固体电解质预聚合颗粒的平均粒径。

14.根据权利要求13所述的固体电解电容器，其中所述外部聚合物涂层包含覆盖固体电解质的第一层和覆盖第一层的第二层，其中第一层包含交联剂，第二层包含预聚合的导电聚合物颗粒。

15.根据前述任一项权利要求所述的固体电解电容器，其中所述电容器的击穿电压是大约60伏特或更高与/或湿-干电容是大约50%或更高，优选是大约70%或更高。

16.一种形成前述任一项权利要求所述的固体电解电容器的方法，所述方法包括：

采用多级工艺在烧结多孔阳极上形成介质层，所述工艺包括阳极在第一形成电压进行阳极氧化的第一级和阳极在第二形成电压进行阳极氧化的第二级，第二形成电压高于第一形成电压。采用一种工艺在介质层上形成固体电解质，所述工艺包括采用包含多个预聚合导电聚合物颗粒的分散体涂覆介质层，然后，涂覆羟基官能化非离子聚合物。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一形成电压是大约1至大约90伏特，第二形成电压是大约60至大约300伏特。

18.根据权利要求16所述的方法，其中第一级采用的电解质包含酸性化合物，第二级采用的电解质包含弱酸盐。

19.根据权利要求16所述的方法，其中所述羟基官能化化合物是以包含多个预聚合导电聚合物颗粒的第二分散体的形式涂覆。

20.根据权利要求16所述的方法，其中所述羟基官能化化合物是以溶液的形式涂覆。