[发明专利]包含聚苯胺的固体电解电容器

说明书

提供含有电容器元件的固体电解电容器。该电容器元件包含：经烧结的多孔阳极体；位于阳极体上方的电介质；位于电介质上方的固体电解质；以及，位于固体电解质上方且包括导电聚合物颗粒的外部聚合物包覆物。固体电解质包括导电聚合物，该导电聚合物具有衍生自具有以下通式(I)的苯胺单体的重复单元：

相关申请的交叉引用

本申请要求提交日为2018年8月10日的美国临时专利申请序号62/717,137的申请权益，将其完全引入本文作为参考。

背景技术

固体电解电容器(例如，钽电容器)典型地是通过以下方法制成的：围绕金属引线压制金属粉末(例如，钽)，烧结经压制的部件，对经烧结的阳极进行阳极化，且其后，施用固体电解质。本征导电聚合物由于其有利的低等效串联电阻(“ESR”)和“不燃烧/不着火”的故障模式而常被用作固体电解质。举例来说，这样的电解质可在催化剂和掺杂剂的存在下通过3,4-二氧噻吩单体(“EDOT”)的原位化学聚合形成。然而，采用经原位聚合的聚合物的常规电容器往往具有相对高的漏电流(“DCL”)且在高电压下失效，如在快速接通或操作电流尖波期间所遇到的那样。为了克服这些问题，还已经采用了由聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸)的配合物(“PEDOT:PSS”)形成的分散体。虽然PEDOT:PSS分散体能够导致经改善的漏电流值，但是，仍然存在其它问题。例如，使用基于聚合物浆料的电容器的一个问题在于它们只能实现其湿电容的相对低的百分比，这意味着它们在大气湿度的存在下具有相对大的电容损失和/或波动。

因此，需要呈现出相对稳定的电学性质的经改进的固体电解电容器。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，公开了包含电容器元件的固体电解电容器。该电容器元件包含：经烧结的多孔阳极体；位于阳极体上方的电介质；位于电介质上方的固体电解质；以及，位于固体电解质上方且包括导电聚合物颗粒的外部聚合物包覆物。固体电解质包括导电聚合物，该导电聚合物具有衍生自具有以下通式(I)的苯胺单体的重复单元：

其中，

R₅和R₆独立地为氢、烷基、烯基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷基硫代烷基、烷芳基、芳烷基、卤代烷基、氨基、环氧基、硅烷、硅氧烷、醇、苄基、羧酸酯/盐、醚、醚羧酸酯/盐、醚磺酸酯/盐、酯磺酸酯/盐、氨基甲酸酯、或其组合。

本发明的其它特征和方面在下面更详细地阐述。

附图说明

在本说明书的其余部分中，更特别地阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开内容(包括其最佳模式)，这参考了附图，在所述附图中：

图1是本发明组装件的电容器的一个实施方式的剖面图；

图2是本发明组装件的电容器的另一个实施方式的剖面图；

图3是本发明组装件的电容器的又另一个实施方式的剖面图；和

图4是本发明组装件的电容器的再另一个实施方式的顶视图。

在本说明书和附图中重复使用参考字符是旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件(要素，element)。

具体实施方式

本领域普通技术人员应该理解，本讨论仅是对示例性实施方式的描述，而不旨在限制本发明的更广泛的方面，所述更广泛的方面体现在示例性构造(construction)中。

一般而言，本发明涉及包含电容器元件的固体电解电容器，该电容器元件包括多孔阳极体、位于阳极体上方的电介质、位于电介质上方的固体电解质以及包含导电聚合物颗粒的外部聚合物包覆物。为了帮助促进在高压应用中使用电容器，固体电解质包括导电聚合物，该导电聚合物含有以下通式(I)的重复苯胺单元：