權(quán)利要求書(shū)： 1.電容器組件，其包括：

固體電解質(zhì)電容器元件，所述固體電解質(zhì)電容器元件包含：燒結(jié)多孔陽(yáng)極體，其中所述陽(yáng)極體包括鉭；覆蓋在所述陽(yáng)極體上面的電介質(zhì)；和覆蓋在所述電介質(zhì)上面的固體電解質(zhì)；

與所述陽(yáng)極體電連接的陽(yáng)極端子；

與所述固體電解質(zhì)電連接的陰極端子；和封裝所述電容器元件并且使所述陽(yáng)極端子和所述陰極端子的至少一部分暴露的殼體材料，其中所述殼體材料由包含如下的環(huán)氧組合物形成：一種或多種無(wú)機(jī)氧化物填料和包括用共反應(yīng)物交聯(lián)的一種或多種環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂質(zhì)材料，其中無(wú)機(jī)氧化物填料構(gòu)成所述環(huán)氧組合物的75重量％或更多，和玻璃質(zhì)硅石構(gòu)成所述環(huán)氧組合物中的無(wú)機(jī)氧化物填料的總重量的30重量％或更多。

2.權(quán)利要求1的電容器組件，其中玻璃質(zhì)硅石構(gòu)成所述環(huán)氧組合物的20重量％?70重量％。

3.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述樹(shù)脂質(zhì)材料構(gòu)成所述環(huán)氧組合物的0.5重量％?

25重量％。

4.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述環(huán)氧樹(shù)脂為線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂。

5.權(quán)利要求4的電容器組件，其中所述線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂為苯酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、甲酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?苯酚共縮合線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?甲酚共縮合線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、溴化的苯酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、或其組合。

6.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述共反應(yīng)物為聚酰胺、酰氨基胺、芳族二胺、氨基苯甲酸酯、脂肪族胺、脂環(huán)族胺、咪唑衍生物、胍、羧酸酐、羧酸酰肼、線型酚醛樹(shù)脂、羧酸酰胺、或其組合。

7.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述共反應(yīng)物為線型苯酚樹(shù)脂。

8.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述電容器元件進(jìn)一步包括陰極涂層，所述陰極涂層包含覆蓋在所述固體電解質(zhì)上面的金屬顆粒層，其中所述金屬顆粒層包括分散在樹(shù)脂質(zhì)聚合物基質(zhì)內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電金屬顆粒。

9.權(quán)利要求8的電容器組件，其中所述金屬顆粒包括銀。

10.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述陽(yáng)極體包括鉭。

11.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述固體電解質(zhì)包括多個(gè)導(dǎo)電聚合物顆粒。

12.權(quán)利要求11的電容器組件，其中所述導(dǎo)電聚合物顆粒包含具有下式(III)的重復(fù)單元的非本征導(dǎo)電聚合物：

其中，

R7為線型或支化的C1?C18烷基自由基、C5?C12環(huán)烷基自由基、C6?C14芳基自由基、C7?C18芳烷基自由基、或其組合；和

q為0?8的整數(shù)。

13.權(quán)利要求12的電容器組件，其中所述非本征導(dǎo)電聚合物為聚(3,4?亞乙基二氧噻吩)。

14.權(quán)利要求12的電容器組件，其中所述顆粒還包含聚合物型抗衡離子。

15.權(quán)利要求11的電容器組件，其中所述導(dǎo)電聚合物顆粒包含具有下式(I)的重復(fù)單元的本征導(dǎo)電聚合物：

其中，

R為(CH2)a?O?(CH2)b；

a為0?10；

b為1?18；

Z為陰離子；

X為陽(yáng)離子。

16.權(quán)利要求1的電容器組件，其進(jìn)一步包括覆蓋在所述固體電解質(zhì)上面并且包含預(yù)聚的導(dǎo)電聚合物顆粒和交聯(lián)劑的外部聚合物涂層。

17.權(quán)利要求1的電容器組件，其中所述電容器與具有40％或更大的相對(duì)濕度的氣氛接觸。

18.權(quán)利要求1的電容器組件，其進(jìn)一步包括覆蓋所述殼體材料的至少一部分的水分阻隔層。

19.權(quán)利要求18的電容器組件，其中所述水分阻隔層包括有機(jī)硅彈性體。

說(shuō)明書(shū)： 用于固體電解質(zhì)電容器的殼體材料[0001] 對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用[0002] 本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)62/422,077的提交權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2016年11月15日并且將其完全引入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域[0003] 本發(fā)明涉及電容器組件，具體地用于固體電解質(zhì)電容器的殼體材料。背景技術(shù)[0004] 電解電容器(例如，鉭電容器)由于其體積效率、可靠性、和工藝相容性而被越來(lái)越多地用于電路設(shè)計(jì)中。例如，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的一種類型的電容器為包括鉭陽(yáng)極、電介質(zhì)層(介電

層)、和導(dǎo)電聚合物固體電解質(zhì)的固體電解(質(zhì))電容器。為了幫助保護(hù)所述電容器免于遭受

外部環(huán)境并且為其提供良好的機(jī)械穩(wěn)定性，其典型地用環(huán)氧樹(shù)脂封裝。雖然這樣的環(huán)氧樹(shù)

脂在大多數(shù)環(huán)境中是合適的，不過(guò)它們?cè)谀承┣闆r下可變得成問(wèn)題。例如，某些類型的導(dǎo)電

聚合物電解質(zhì)(例如，PEDT)由于這樣的聚合物在水分存在下容易氧化的傾向而是高度敏感

的。不幸的是，外界環(huán)境中非常高水平的水分(例如，85％相對(duì)濕度)的存在可導(dǎo)致所述環(huán)氧

樹(shù)脂緩慢地變?nèi)趸蛄踊?，這可最終容許少量水分滲透到所述電容器的內(nèi)部中。這在高溫(例

如，約85℃)下是特別成問(wèn)題的。即使是少量，水分也可導(dǎo)致所述導(dǎo)電聚合物的氧化并且造

成電性質(zhì)的快速惡化。

[0005] 因此，對(duì)于用于在高溫和高濕度水平下使用的改進(jìn)的固體電解質(zhì)電容器存在需要。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，公開(kāi)了電容器組件，其包括：固體電解質(zhì)電容器元件，所述固體電解質(zhì)電容器元件包含燒結(jié)多孔陽(yáng)極體(anodebody)、覆蓋在所述陽(yáng)極體上

面的電介質(zhì)、和覆蓋在所述電介質(zhì)上面的固體電解質(zhì)；與所述陽(yáng)極體電連接的陽(yáng)極端子；與

所述固體電解質(zhì)電連接的陰極端子；以及封裝所述電容器元件并且使所述陽(yáng)極端子和所述

陰極端子的至少一部分暴露的殼體材料。所述殼體材料由包含如下的環(huán)氧組合物形成：一

種或多種無(wú)機(jī)氧化物填料和包括用共反應(yīng)物交聯(lián)的一種或多種環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂質(zhì)材料，其

中無(wú)機(jī)氧化物填料為所述環(huán)氧組合物的約75重量％或更多，并且玻璃質(zhì)硅石構(gòu)成所述環(huán)氧

組合物中的無(wú)機(jī)氧化物填料的總重量的約30重量％或更多。

[0007] 下文中更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的其它特征和方面。附圖說(shuō)明[0008] 針對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的全面且實(shí)現(xiàn)性(enabling)公開(kāi)內(nèi)容,包括其最佳模式，更具體地闡述于參考附圖的說(shuō)明書(shū)的剩余部分中，在附圖中：

[0009] 圖1為可根據(jù)本發(fā)明形成的電容器的一種實(shí)施方式的示意圖。[0010] 本說(shuō)明書(shū)和附圖中的附圖標(biāo)記的反復(fù)使用旨在表示本發(fā)明的相同或類似特征或元件。

具體實(shí)施方式[0011] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，本討論僅是對(duì)示例性實(shí)施方式的描述，并且不意圖為限制本發(fā)明的各較寬方面，所述各較寬方面是以示例性解釋體現(xiàn)的。

[0012] 一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及電容器組件，其包含被封裝在殼體材料內(nèi)的固體電解質(zhì)電容器元件。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在高的溫度和濕度(例如，85℃/85％相對(duì)濕度)下表現(xiàn)良好

的電容器組件可部分地通過(guò)對(duì)所述殼體材料的特定性質(zhì)的選擇性控制而實(shí)現(xiàn)。更特別地，

使用包含如下的環(huán)氧組合物形成所述殼體：一種或多種無(wú)機(jī)氧化物填料和包含用共反應(yīng)物

交聯(lián)的環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂質(zhì)材料。為了幫助改善所述殼體的總體防潮性，所述無(wú)機(jī)氧化物填

料的含量被保持為所述組合物的高的水平、例如約75重量％或更多。進(jìn)一步地，所述填料的

相當(dāng)大部分典型地為玻璃質(zhì)硅石的形式，據(jù)信玻璃質(zhì)硅石由于其高的純度和相對(duì)簡(jiǎn)單的化

學(xué)形式而使所述殼體的防潮性進(jìn)一步改善。

[0013] 由于其獨(dú)特結(jié)構(gòu)，所得電容器對(duì)于水分不是高度敏感的并且因此即使在暴露于高的濕度水平時(shí)例如在被放置成與具有如下相對(duì)濕度的氣氛接觸時(shí)也可呈現(xiàn)出優(yōu)異的電性

質(zhì)：約40％或更大、在一些實(shí)施方式中約45％或更大、在一些實(shí)施方式中約50％或更大、和

在一些實(shí)施方式中約70％或更大(例如，約85％?100％)。相對(duì)濕度可例如根據(jù)ASTME337?

02、方法A(2007)測(cè)定。該潮濕氣氛可為所述電容器組件本身的內(nèi)部氣氛部分，或者其可為

所述電容器組件在存儲(chǔ)和/或使用期間所暴露至的外部氣氛。所述電容器可例如在暴露于

高濕度氣氛(例如，85％相對(duì)濕度)時(shí)呈現(xiàn)出相對(duì)低的等效串聯(lián)電阻(“ESR”)例如約200毫歐

(姆)、在一些實(shí)施方式中小于約150毫歐、在一些實(shí)施方式中約0.01?約125毫歐、和在一些

實(shí)施方式中約0.1?約100毫歐，其是在100kHz的工作頻率下測(cè)量的。所述電容器組件可呈現(xiàn)

出僅約50微安(“μA”)或更小、在一些實(shí)施方式中約40μA或更小、在一些實(shí)施方式中約20μA

或更小、和在一些實(shí)施方式中約0.1?約10μA的DCL。所述電容器組件還可呈現(xiàn)出其濕電容的

高的百分比，這使得其能夠在氣氛濕度存在下僅具有小的電容損失和/或波動(dòng)。該性能特性

通過(guò)“濕對(duì)干電容百分比”量化，該“濕對(duì)干電容百分比”由如下方程確定：

[0014] 濕對(duì)干電容＝(干電容/濕電容)x100[0015] 所述電容器組件可呈現(xiàn)出約50％或更大、在一些實(shí)施方式中約60％或更大、在一些實(shí)施方式中約70％或更大、和在一些實(shí)施方式中約80％?100％的濕對(duì)干電容百分比。所

2

述干電容可為約30納法(拉第)/平方厘米(“nF/cm”)或更大、在一些實(shí)施方式中約100nF/

2 2

cm 或更大、在一些實(shí)施方式中約200?約3,000nF/cm 、和在一些實(shí)施方式中約400?約2,

2

000nF/cm，其是在120Hz的頻率下測(cè)量的。

[0016] 特別地，所述ESR、DCL、和電容值可甚至在高溫下被保持相當(dāng)大量的時(shí)間。例如，所述值可在50℃?250℃、和在一些實(shí)施方式中70℃?200℃、和在一些實(shí)施方式中80℃?約150

℃(例如，85℃)的溫度下、和在高的濕度水平下被保持約100小時(shí)或更長(zhǎng)、在一些實(shí)施方式

中約300小時(shí)?約3,000小時(shí)、和在一些實(shí)施方式中約400小時(shí)?約2,500小時(shí)(例如，500小時(shí)、

600小時(shí)、700小時(shí)、800小時(shí)、900小時(shí)、1,000小時(shí)、1,100小時(shí)、1,200小時(shí)、或者2,000小時(shí))。

在一種實(shí)施方式中，例如，所述值可在85℃的溫度下被保持1,000小時(shí)。

[0017] 現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述所述電容器的多種實(shí)施方式。[0018] I.電容器元件[0019] A.陽(yáng)極體[0020] 所述電容器元件包括包含形成于燒結(jié)多孔體上的電介質(zhì)的陽(yáng)極。所述多孔陽(yáng)極體可由如下粉末形成：其包含電子管金屬(閥金屬(valvemetal)，即，能夠氧化的金屬)或者

基于電子管金屬的化合物，例如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦、其合金、其氧化物、其氮化物、等等。所述

粉末典型地由其中使鉭鹽(例如，氟鉭酸鉀(K2TaF7)、氟鉭酸鈉(Na2TaF7)、五氯化鉭(TaCl5)

等)與還原劑反應(yīng)的還原工藝形成。所述還原劑可為以液體、氣體(例如，氫氣)、或固體例如

金屬(例如，鈉)、金屬合金、或金屬鹽的形式提供的。在一種實(shí)施方式中，例如，可將鉭鹽(例

如，TaCl5)在約900℃?約2,000℃、在一些實(shí)施方式中約1,000℃?約1,800℃、和在一些實(shí)施

方式中約1,100℃?約1,600℃的溫度下加熱，以形成蒸氣，所述蒸氣可在氣態(tài)還原劑(例如，

氫氣)存在下被還原。這樣的還原反應(yīng)的另外的細(xì)節(jié)可描述于Maeshima等的WO2014/

199480中。在還原之后，可將產(chǎn)物冷卻、粉碎、和洗滌以形成粉末。

[0021] 取決于期望的應(yīng)用，所述粉末的比電荷典型地從約2,000到約800,000微法*伏/克(“μF*/g”)變化。例如,在某些實(shí)施方式中?？刹捎萌缦碌母唠姾煞勰浩渚哂屑s100,000?

約800,000μF*/g、在一些實(shí)施方式中約120,000?約700,000μF*/g、和在一些實(shí)施方式中

約150,000?約600,000μF*/g的比電荷。在另外的實(shí)施方式中，可采用如下的低電荷粉末：

其具有約2,000?約100,000μF*/g、在一些實(shí)施方式中約5,000?約80,000μF*/g、和在一些

實(shí)施方式中約10,000?約70,000μF*/g的比電荷。如在本領(lǐng)域中知曉的，比電荷可通過(guò)如下

確定：將電容乘以所采用的陽(yáng)極化電壓，然后將該乘積除以陽(yáng)極化的電極體的重量。

[0022] 所述粉末可為包含一次顆粒的自由流動(dòng)的細(xì)碎粉末。所述粉末的一次顆粒通常具有約5?約500納米、在一些實(shí)施方式中約10?約400納米、和在一些實(shí)施方式中約20?約250納

米的中值尺寸(D50)，其例如使用由BECKMANCOULTERCorporation制造的激光粒度分布分

析儀(例如，LS?230)、任選地在使所述顆粒經(jīng)歷70秒的超聲波振動(dòng)之后測(cè)定。所述一次顆粒

典型地具有三維粒狀形狀(例如，結(jié)節(jié)狀的或有棱角的)。這樣的顆粒典型地具有相對(duì)低的

“縱橫比”，其為顆粒的平均直徑或?qū)挾瘸云骄穸?“D/T”)。例如，所述顆粒的縱橫比可

為約4或更小、在一些實(shí)施方式中約3或更小、和在一些實(shí)施方式中約1?約2。除了一次顆粒

之外，所述粉末還可包含其它類型的顆粒，例如通過(guò)使所述一次顆粒聚集(或附聚)而形成

的二次顆粒。這樣的二次顆粒可具有約1?約500微米、和在一些實(shí)施方式中約10?約250微米

的中值尺寸(D50)。

[0023] 所述顆粒的附聚可通過(guò)加熱所述顆粒和/或通過(guò)使用粘結(jié)劑而發(fā)生。例如，附聚可在約0℃?約40℃、在一些實(shí)施方式中約5℃?約35℃、和在一些實(shí)施方式中約15℃?約30℃的

溫度下發(fā)生。類似地，合適的粘結(jié)劑可包括，例如，聚(乙烯醇縮丁醛)；聚(乙酸乙烯酯)；聚

(乙烯醇)；聚(乙烯基吡咯烷酮)；纖維素類聚合物例如羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖

維素、羥乙基纖維素、和甲基羥乙基纖維素；無(wú)規(guī)立構(gòu)聚丙烯、聚乙烯；聚乙二醇(例如，來(lái)自

DowChemicalCo.的Carbowax)；聚苯乙烯、聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺、聚酰亞胺、和聚丙

烯酰胺、高分子量聚醚；環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物；含氟聚合物例如聚四氟乙烯、聚偏

氟乙烯、和氟烯烴共聚物；丙烯酸類聚合物例如聚丙烯酸鈉、聚(丙烯酸低級(jí)烷基酯)、聚(甲

基丙烯酸低級(jí)烷基酯)以及丙烯酸低級(jí)烷基酯和甲基丙烯酸低級(jí)烷基酯的共聚物；以及脂

肪酸和蠟例如硬脂酸和其它皂質(zhì)脂肪酸、植物蠟、微晶蠟(純化的石蠟)等。

[0024] 可使用任何常規(guī)的粉末壓制裝置將所得粉末壓實(shí)以形成片(pellet)。例如，可采用如下的壓模(pressmold)：其為包含型模(die)和一個(gè)或多個(gè)沖頭(punch)的一站式壓實(shí)

壓機(jī)(compactionpress)。替代地，可使用多種僅使用型模和單個(gè)下沖頭的砧型壓實(shí)壓機(jī)。

一站式壓實(shí)壓模是以例如如下的多種基本類型可獲得的：凸輪、曲柄(toggle)/肘桿

(knuckle)和偏心(eccentric)/曲軸(crank)壓機(jī)，其具有變化的性能，例如單動(dòng)、雙動(dòng)、浮

動(dòng)型模(floatingdie)、可動(dòng)壓板(movableplaten)、對(duì)置活塞(對(duì)置柱塞，opposedram)、

螺桿、沖擊、熱壓、壓花(沖制、模壓、后鑄壓，coining)或精壓(sizing)?？蓪⑺龇勰簩?shí)

在陽(yáng)極引線周圍，所述陰極引線可為線、片材等的形式。所述引線可在縱向上延伸自所述陽(yáng)

極體并且可由任何導(dǎo)電材料例如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦等、以及其導(dǎo)電氧化物和/或氮化物形成。

所述引線的連接也可使用其它已知技術(shù)例如通過(guò)如下而實(shí)現(xiàn)：將所述引線焊接至所述陽(yáng)極

體或者將其嵌入在形成期間(例如，在壓實(shí)和/或燒結(jié)之前)的所述陽(yáng)極體內(nèi)。

[0025] 可在壓制之后通過(guò)如下而除去任何粘結(jié)劑：將所述片在真空下在某一溫度(例如，約150℃?約500℃)下加熱數(shù)分鐘。替代地，所述粘結(jié)劑也可通過(guò)如下除去：使所述片與水溶

液接觸，例如在Bishop等的美國(guó)專利No.6,197,252中描述的。之后，將所述片燒結(jié)以形成多

孔的一體(整體)物質(zhì)。所述片典型地在約700℃?約1600℃、在一些實(shí)施方式中約800℃?約

1500℃、和在一些實(shí)施方式中約900℃?約1200℃的溫度下燒結(jié)約5分鐘?約100分鐘、和在一

些實(shí)施方式中約8分鐘?約15分鐘的時(shí)間。這可在一個(gè)或多個(gè)步驟中發(fā)生。如果期望，燒結(jié)可

在限制氧原子向所述陽(yáng)極的轉(zhuǎn)移的氣氛中發(fā)生。例如，燒結(jié)可在還原氣氛中、例如在真空、

惰性氣體、氫氣等中發(fā)生。所述還原氣氛可處于約10托?約2000托、在一些實(shí)施方式中約100

托?約1000托、和在一些實(shí)施方式中約100托?約930托的壓力。也可采用氫氣和其它氣體(例

如，氬氣或氮?dú)?的混合物。

[0026] B.電介質(zhì)[0027] 所述陽(yáng)極還覆蓋有電介質(zhì)。所述電介質(zhì)可通過(guò)如下形成：陽(yáng)極氧化(“陽(yáng)極化”)燒結(jié)的陽(yáng)極，使得在所述陽(yáng)極上面和/或之內(nèi)形成電介質(zhì)層。例如，鉭(Ta)陽(yáng)極可被陽(yáng)極化為

五氧化二鉭(Ta2O5)。典型地,陽(yáng)極化通過(guò)初始地向所述陽(yáng)極施加溶液、例如通過(guò)將陽(yáng)極浸在

電解質(zhì)中而進(jìn)行。通常采用溶劑例如水(例如，去離子水)。為了增強(qiáng)離子傳導(dǎo)性，可采用能

夠在所述溶劑中解離以形成離子的化合物。這樣的化合物的實(shí)例包括，例如，酸例如以下對(duì)

于所述電解質(zhì)所描述的。例如，酸(例如，磷酸)可構(gòu)成所述陽(yáng)極化用溶液的約0.01重量％?

約5重量％、在一些實(shí)施方式中約0.05重量％?約0.8重量％、和在一些實(shí)施方式中約0.1重

量％?約0.5重量％。如果期望，也可使用多種酸的共混物。

[0028] 使電流通過(guò)所述陽(yáng)極化用溶液以形成所述電介質(zhì)層。形成電壓的值管理所述電介質(zhì)層的厚度。例如，可將電源初始設(shè)置為恒電流模式，直至達(dá)到所需要的電壓。之后，可將電

源切換為恒電勢(shì)模式以保證在所述陽(yáng)極的整個(gè)表面上面形成期望的電介質(zhì)厚度。當(dāng)然，也

可采用其它已知方法，例如脈沖或分步(step)恒電勢(shì)方法。陽(yáng)極氧化發(fā)生時(shí)的電壓典型地

范圍為約4?約250、和在一些實(shí)施方式中約5?約200、和在一些實(shí)施方式中約10?約150。

在氧化期間，可將所述陽(yáng)極化用溶液保持在升高的溫度例如約30℃或更高、在一些實(shí)施方

式中約40℃?約200℃、和在一些實(shí)施方式中約50℃?約100℃下。陽(yáng)極氧化也可在環(huán)境溫度

或更低下進(jìn)行。所得電介質(zhì)層可形成于所述陽(yáng)極的表面上和其孔內(nèi)。

[0029] 雖然不需要，但是在某些實(shí)施方式中，所述電介質(zhì)層可由于如下而在所述陽(yáng)極中具有有差別的厚度：其具有覆蓋在所述陽(yáng)極的外表面上面的第一部分和覆蓋在所述陽(yáng)極的

內(nèi)表面上面的第二部分。在這樣的實(shí)施方式中，選擇性地形成所述第一部分，使得其厚度大

于所述第二部分的厚度。然而，應(yīng)理解，所述電介質(zhì)層的厚度在具體區(qū)域中無(wú)需為均勻的。

所述電介質(zhì)層的與所述外表面相鄰的某些部分可例如實(shí)際上比所述層的在所述內(nèi)表面處

的某些部分薄，并且反之亦然。不過(guò)，所述電介質(zhì)層可形成為使得所述層的在所述外表面處

的至少一部分具有比在所述內(nèi)表面處的至少一部分大的厚度。雖然這些厚度的確切差異可

取決于具體應(yīng)用而變化，但是所述第一部分的厚度對(duì)所述第二部分的厚度的比率典型地為

約1.2?約40、在一些實(shí)施方式中約1.5?約25、和在一些實(shí)施方式中約2?約20。

[0030] 為形成具有有差別的厚度的電介質(zhì)層。通常采用多階段工藝。在所述工藝的各階段中，所述燒結(jié)陽(yáng)極被陽(yáng)極氧化(“陽(yáng)極化”)以形成電介質(zhì)層(例如，五氧化二鉭)。在陽(yáng)極化

的第一階段期間，典型地采用相對(duì)小的形成電壓以保證對(duì)于內(nèi)部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)期望的電介質(zhì)厚

度，例如范圍為約1?約90伏、在一些實(shí)施方式中約2?約50伏、和在一些實(shí)施方式中約5?約20

伏的形成電壓。之后，然后可將所述燒結(jié)體在所述工藝的第二階段中陽(yáng)極氧化以將所述電

介質(zhì)的厚度增加至期望的水平。這通常通過(guò)在電解質(zhì)中在比在所述第一階段期間采用的高

的電壓下例如在范圍為約50?約350伏、在一些實(shí)施方式中約60?約300伏、和在一些實(shí)施方

式中約70?約200伏的形成電壓下陽(yáng)極化而實(shí)現(xiàn)。在所述第一和/或第二階段期間，可將所述

電解質(zhì)保持于在約15℃?約95℃、在一些實(shí)施方式中約20℃?約90℃、和在一些實(shí)施方式中

約25℃?約85℃的范圍內(nèi)的溫度下。

[0031] 在所述陽(yáng)極化工藝的第一和第二階段期間采用的電解質(zhì)可相同或不同。然而，典型地，期望采用不同的溶液以幫助更好地促進(jìn)在所述電介質(zhì)層的外部部分處獲得較高的厚

度。例如，可期望的是，在所述第二階段中采用的電解質(zhì)具有比在所述第一階段期間采用的

電解質(zhì)低的離子傳導(dǎo)性以防止在陽(yáng)極的內(nèi)表面上形成顯著量的氧化物膜。在這點(diǎn)上，在所

述第一階段期間采用的電解質(zhì)可包含酸性化合物例如鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、聚磷酸、硼酸

(boricacid)、亞硼酸(boronicacid)等。這樣的電解質(zhì)可具有在25℃的溫度下測(cè)定的約

0.1?約100mS/cm、在一些實(shí)施方式中約0.2?約20mS/cm、和在一些實(shí)施方式中約1?約10mS/

cm的電導(dǎo)率。在所述第二階段期間采用的電解質(zhì)典型地包含弱酸的鹽，使得在孔中由于其

中的電荷通道，水合氫離子濃度增加。離子輸運(yùn)或擴(kuò)散使得弱酸陰離子在必要時(shí)移動(dòng)到孔

中以平衡電荷。結(jié)果，主要的導(dǎo)電物種(水合氫離子)的濃度在水合氫離子、酸陰離子、和未

解離的酸之間的平衡的建立中降低，從而形成更差導(dǎo)電的物種。導(dǎo)電物種的濃度的降低導(dǎo)

致在所述電解質(zhì)中相對(duì)高的電壓降，這阻礙在內(nèi)部中的進(jìn)一步陽(yáng)極化，而在繼續(xù)的高傳導(dǎo)

性的區(qū)域中對(duì)于更高的形成電壓在外側(cè)上建成較厚的氧化物層。合適的弱酸鹽可包括，例

如，硼酸、亞硼酸、乙酸、草酸、乳酸、己二酸等的銨或堿金屬鹽(例如，鈉、鉀等)。特別合適的

鹽包括四硼酸鈉和五硼酸銨。這樣的電解質(zhì)典型地具有在25℃的溫度下測(cè)定的約0.1?約

20mS/cm、在一些實(shí)施方式中約0.5?約10mS/cm、和在一些實(shí)施方式中約1?約5mS/cm的電導(dǎo)

率。

[0032] 如果期望的話，可將陽(yáng)極化的各階段重復(fù)一個(gè)或多個(gè)循環(huán)以實(shí)現(xiàn)期望的電介質(zhì)厚度。此外，在所述第一和/或第二階段之后也可將所述陽(yáng)極用另外的溶劑(例如，水)沖洗或

洗滌以除去所述電解質(zhì)。

[0033] C.固體電解質(zhì)[0034] 如上所述，固體電解質(zhì)覆蓋在所述電介質(zhì)上面并且通常充當(dāng)所述電容器組件的陰極。所述固體電解質(zhì)可包括如本領(lǐng)域中已知的材料例如導(dǎo)電聚合物(例如，聚吡咯、聚噻吩、

聚苯胺等)、二氧化錳等。然而，典型地，所述固體電解質(zhì)包含含有非本征和/或本征導(dǎo)電聚

合物顆粒的一個(gè)或多個(gè)層。采用這樣的顆粒的一個(gè)好處是，它們可使在常規(guī)的原位聚合過(guò)

2+ 3+

程中產(chǎn)生的離子物種(例如，F(xiàn)e 或Fe )(其可由于離子遷移而導(dǎo)致在高電場(chǎng)下的電介質(zhì)擊

穿)的存在最少化。因此，通過(guò)應(yīng)用作為預(yù)聚顆粒而不是經(jīng)由原位聚合的導(dǎo)電聚合物，所得

電容器可呈現(xiàn)出相對(duì)高的“擊穿電壓”。如果期望的話，所述固體電解質(zhì)可由一個(gè)或多個(gè)層

形成。當(dāng)采用多個(gè)層時(shí)，如下是可能的：所述層的一個(gè)或多個(gè)包括通過(guò)原位聚合而形成的導(dǎo)

電聚合物。然而，當(dāng)期望實(shí)現(xiàn)非常高的擊穿電壓時(shí)，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述固體電解質(zhì)主

要由上述導(dǎo)電顆粒形成，并且其通常不含經(jīng)由原位聚合而形成的導(dǎo)電聚合物。不管所采用

的層數(shù)為多少，所得固體電解質(zhì)典型地具有約1微米(μm)?約200μm、在一些實(shí)施方式中約2μ

m?約50μm、和在一些實(shí)施方式中約5μm?約30μm的總厚度。

[0035] 噻吩聚合物特別適合用于所述固體電解質(zhì)中。在某些實(shí)施方式中，例如,在所述固體電解質(zhì)中可采用具有下式(III)的重復(fù)單元的“非本征”導(dǎo)電的噻吩聚合物：

[0036][0037] 其中，[0038] R7為線型或支化的C1?C18烷基自由基(例如，甲基，乙基，正?或異?丙基，正?、異?、仲?或叔?丁基，正戊基，1?甲基丁基，2?甲基丁基，3?甲基丁基，1?乙基丙基，1,1?二甲基丙

基，1,2?二甲基丙基，2,2?二甲基丙基，正己基，正庚基，正辛基，2?乙基己基，正壬基，正癸

基，正十一烷基，正十二烷基，正十三烷基，正十四烷基，正十六烷基，正十八烷基等)；C5?C12

環(huán)烷基自由基(例如，環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基等)；C6?C14芳基自由

基(例如，苯基、萘基等)；C7?C18芳烷基自由基(例如，芐基，鄰?、間?、對(duì)?甲苯基，2,3?、2,4?、

2,5?、2?6、3?4?、3,5?二甲苯基， 基等)；和

[0039] q為0?8、在一些實(shí)施方式中0?2、和在一種實(shí)施方式中0的整數(shù)。在一種具體實(shí)施方式中，“q”為0并且所述聚合物為聚(3,4?亞乙基二氧噻吩)。適合于形成這樣的聚合物的單

TM

體的一種商業(yè)上合適的實(shí)例為3,4?亞乙基二氧噻吩，其可從Heraeus以名稱Clevios M得

到。

[0040] 式(III)的聚合物就它們典型地需要存在未與所述聚合物共價(jià)結(jié)合的單獨(dú)的抗衡離子而言通常被認(rèn)為是“非本征”導(dǎo)電的。所述抗衡離子可為抵消所述導(dǎo)電聚合物的電荷的

單體型或聚合物型陰離子。聚合物型陰離子可例如為如下的陰離子：聚合物型羧酸(例如，

聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來(lái)酸等)；聚合物型磺酸(例如，聚苯乙烯磺酸(“PSS”)、聚乙

烯基磺酸等)；等等。所述酸也可為共聚物，例如乙烯基羧酸以及乙烯基磺酸與其它能聚合

的單體例如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。類似地，合適的單體型陰離子包括,例如，如下的

陰離子：C1?C20烷烴磺酸(例如，十二烷磺酸)；脂肪族全氟磺酸(例如，三氟甲烷磺酸、全氟丁

烷磺酸或全氟辛烷磺酸)；脂肪族C1?C20羧酸(例如，2?乙基?己基羧酸)；脂肪族全氟羧酸(例

如，三氟乙酸或全氟辛酸)；任選地被C1?C20烷基取代的芳族磺酸(例如，苯磺酸、鄰?甲苯磺

酸、對(duì)?甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸)；環(huán)烷烴磺酸(例如，樟腦磺酸或四氟硼酸根、六氟磷酸

根、高氯酸根、六氟銻酸根、六氟砷酸根或六氯砷酸根)；等等。特別合適的抗衡陰離子為聚

合物型陰離子，例如聚合物型羧酸或磺酸(例如，聚苯乙烯磺酸(“PSS”))。這樣的聚合物型

陰離子的分子量典型地范圍為約1,000?約2,000,000、和在一些實(shí)施方式中約2,000?約

500,000。

[0041] 也可采用如下的本征導(dǎo)電聚合物：其具有位于主鏈上的正電荷，所述正電荷至少部分地被與所述聚合物共價(jià)結(jié)合的陰離子所抵消。例如，合適的本征導(dǎo)電噻吩聚合物的一

個(gè)實(shí)例可具有下式(I)的重復(fù)單元：

[0042][0043] 其中，[0044] R為(CH2)a?O?(CH2)b；[0045] a為0?10、在一些實(shí)施方式中0?6、和在一些實(shí)施方式中1?4(例如，1)；[0046] b為1?18、在一些實(shí)施方式中1?10、和在一些實(shí)施方式中2?6(例如，2、3、4、或5)；[0047] Z為陰離子，例如SO3?、C(O)O?、BF4?、CF3SO3?、SbF6?、N(SO2CF3)2?、C4H3O4?、ClO4?等；[0048] X為陽(yáng)離子，例如氫、堿金屬(例如，鋰、鈉、銣、銫或鉀)、銨等。[0049] 在一種具體實(shí)施方式中，式(I)中的Z為磺酸根離子，使得所述本征導(dǎo)電聚合物包含下式()的重復(fù)單元：

[0050][0051] 其中，R和X在以上定義。在式(I)或()中，a優(yōu)選為1且b優(yōu)選為3或4。類似地，X優(yōu)選為鈉或鉀。

[0052] 如果期望的話，所述聚合物可為包含其它類型的重復(fù)單元的共聚物。在這樣的實(shí)施方式中，式(I)的重復(fù)單元典型地構(gòu)成所述共聚物中的重復(fù)單元的總量的約50摩爾％或

更大、在一些實(shí)施方式中約75摩爾％?約99摩爾％、和在一些實(shí)施方式中約85摩爾％?約95

摩爾％。當(dāng)然，所述聚合物在其包含100摩爾％的式(I)的重復(fù)單元的程度上也可為均聚

物。這樣的均聚物的具體實(shí)例包括聚(4?(2,3?二氫噻吩并[3,4?b][1,4]二 英?2?基甲氧

基)?1?丁烷?磺酸鹽)和聚(4?(2,3?二氫噻吩并[3,4?b][l,4]二 英?2?基甲氧基)?l?丙烷

磺酸鹽)。

[0053] 不管所述聚合物的具體性質(zhì)為何，所得導(dǎo)電聚合物顆粒典型地具有約1?約80納米、在一些實(shí)施方式中約2?約70納米、和在一些實(shí)施方式中約3?約60納米的平均尺寸(例

如，直徑)。所述顆粒的直徑可使用已知技術(shù)、例如通過(guò)超速離心機(jī)、激光衍射等測(cè)定。所述

顆粒的形狀可同樣變化。在一種具體實(shí)施方式中，例如，所述顆粒為球形形狀。然而，應(yīng)理

解，本發(fā)明也考慮其它形狀例如片、棒、圓盤、條、管、不規(guī)則形狀等。

[0054] 雖然未必需要，但是所述導(dǎo)電聚合物顆?？梢苑稚Ⅲw的形式應(yīng)用。所述分散體中所述導(dǎo)電聚合物的濃度可取決于所述分散體的期望粘度以及將所述分散體應(yīng)用至所述電

容器元件的具體方式而變化。然而，典型地，所述聚合物構(gòu)成所述分散體的約0.1?約10重

量％、在一些實(shí)施方式中約0.4?約5重量％、和在一些實(shí)施方式中約0.5?約4重量％。所述分

散體也可包含用于增強(qiáng)所得固體電解質(zhì)的總體性質(zhì)的一種或多種組分。例如，所述分散體

可包含粘結(jié)劑以進(jìn)一步增強(qiáng)所述聚合物層的粘附性質(zhì)以及還提高在所述分散體內(nèi)所述顆

粒的穩(wěn)定性。所述粘結(jié)劑在性質(zhì)上可為有機(jī)的，例如為聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，聚氯

乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇縮丁醛，聚丙烯酸酯，聚丙烯酸酰胺，聚甲基丙烯酸酯，聚甲

基丙烯酸酰胺，聚丙烯腈，苯乙烯/丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯和乙烯/乙酸乙烯酯共

聚物，聚丁二烯，聚異戊二烯，聚苯乙烯，聚醚，聚酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚酰胺，聚酰亞胺，

聚砜，三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，有機(jī)硅樹(shù)脂或纖維素類。還可采用交聯(lián)劑以增強(qiáng)所述

粘結(jié)劑的粘附能力。這樣的交聯(lián)劑可包括，例如，三聚氰胺化合物，被掩蔽的異氰酸酯或能

交聯(lián)的聚合物，例如聚氨酯，聚丙烯酸酯或聚烯烴，和后續(xù)的交聯(lián)。還可采用分散試劑以促

進(jìn)將所述層施加至所述陽(yáng)極的能力。合適的分散試劑包括溶劑例如脂肪族醇(例如，甲醇、

乙醇、異丙醇和丁醇)、脂肪族酮(例如，丙酮和甲基乙基酮)、脂肪族羧酸酯(例如，乙酸乙酯

和乙酸丁酯)、芳族烴(例如，甲苯和二甲苯)、脂肪族烴(例如，己烷、庚烷和環(huán)己烷)、氯代烴

(例如，二氯甲烷和二氯乙烷)、脂肪族腈(例如，乙腈)、脂肪族亞砜和砜(例如，二甲亞砜和

環(huán)丁砜)、脂肪族羧酸酰胺(例如，甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺)、脂肪族和芳

代脂肪族醚(例如，二乙基醚和苯甲醚)、水、以及前述溶劑的任意者的混合物。特別合適的

分散試劑為水。

[0055] 除了以上提及的那些之外，在所述分散體中還可使用另外的成分。例如，可使用具有約10納米?約100微米、在一些實(shí)施方式中約50納米?約50微米、和在一些實(shí)施方式中約

100納米?約30微米的尺寸的常規(guī)填料。這樣的填料的實(shí)例包括碳酸鈣、硅酸鹽、硅石、硫酸

鈣或硫酸鋇、氫氧化鋁、玻璃纖維或球(bulb)、木粉、纖維素粉末、炭黑、導(dǎo)電聚合物等。所述

填料可以粉末形式引入所述分散體中，但是也可以另外的形式例如纖維存在。

[0056] 在所述分散體中還可采用表面活性物質(zhì)例如離子型或非離子型表面活性劑。此外，可采用膠粘劑例如有機(jī)官能性硅烷或它們的水解物，例如3?縮水甘油氧基丙基三烷氧

基硅烷、3?氨基丙基?三乙氧基硅烷、3?巰基丙基?三甲氧基硅烷、3?甲基丙烯酰氧基丙基三

甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或辛基三乙氧基硅烷。所述分散體還可包含提高傳導(dǎo)性

的添加劑，例如包含醚基的化合物(例如，四氫呋喃)、包含內(nèi)酯基團(tuán)的化合物(例如，γ?丁

內(nèi)酯或γ?戊內(nèi)酯)、包含酰胺或內(nèi)酰胺基團(tuán)的化合物(例如，己內(nèi)酰胺、N?甲基己內(nèi)酰胺、N,

N?二甲基乙酰胺、N?甲基乙酰胺、N,N?二甲基甲酰胺(DMF)、N?甲基甲酰胺、N?甲基甲酰苯

胺、N?甲基吡咯烷酮(NMP)、N?辛基吡咯烷酮、或吡咯烷酮)、砜和亞砜(例如，環(huán)丁砜(四亞甲

基砜)或二甲亞砜(DMSO))、糖或糖衍生物(例如，蔗糖、葡萄糖、果糖、或乳糖)、糖醇(例如，

山梨糖醇或甘露醇)、呋喃衍生物(例如，2?呋喃羧酸或3?呋喃羧酸)、醇(例如，乙二醇、丙三

醇、一縮二乙二醇或二縮三乙二醇)。

[0057] 所述分散體可使用各種各樣的已知技術(shù)，例如通過(guò)旋涂、浸漬、傾倒、逐滴施加、注射、噴射、刮涂、刷涂、印刷(例如，噴墨、絲網(wǎng)、或移印)、或蘸涂而施加。所述分散體的粘度典

?1

型地為約0.1?約100,000mPas(在100s 的剪切速率下測(cè)量)、在一些實(shí)施方式中約1?約10,

000mPas、在一些實(shí)施方式中約10?約1,500mPas、和在一些實(shí)施方式中約100?約1000mPas。

[0058] i.內(nèi)層[0059] 所述固體電解質(zhì)通常由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合物“內(nèi)”層形成。該上下文中的術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”指的是覆蓋在所述電介質(zhì)上面的一個(gè)或多個(gè)層，無(wú)論是直接地還是經(jīng)由另外的層(例

如，預(yù)涂層)。可采用一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層。例如，所述固體電解質(zhì)典型地包含2?30、在一些實(shí)施

方式中4?20、和在一些實(shí)施方式中約5?15個(gè)內(nèi)層(例如，10層)。所述內(nèi)層可，例如，包含本征

和/或非本征導(dǎo)電聚合物顆粒例如以上描述的。例如，這樣的顆?？蓸?gòu)成所述內(nèi)層的約50重

量％或更多、在一些實(shí)施方式中約70重量％或更多、和在一些實(shí)施方式中,約90重量％或更

多(例如，100重量％)。在替代實(shí)施方式中，所述內(nèi)層可包含原位聚合的導(dǎo)電聚合物。在這樣

的實(shí)施方式中，所述原位聚合的聚合物可構(gòu)成所述內(nèi)層的約50重量％或更多、在一些實(shí)施

方式中約70重量％或更多、和在一些實(shí)施方式中,約90重量％或更多(例如，100重量％)。

[0060] ii.外層[0061] 所述固體電解質(zhì)還可包含一個(gè)或多個(gè)任選的覆蓋在所述內(nèi)層上面并且由不同材料形成的導(dǎo)電聚合物“外”層。例如，所述外層可包含非本征導(dǎo)電聚合物顆粒。在一種具體實(shí)

施方式中，所述外層主要由這樣的非本征導(dǎo)電聚合物顆粒形成，因?yàn)樗鼈儤?gòu)成相應(yīng)外層的

約50重量％或更多、在一些實(shí)施方式中約70重量％或更多、和在一些實(shí)施方式中約90重

量％或更多(例如，100重量％)。可采用一個(gè)或多個(gè)外層。例如，所述固體電解質(zhì)可包含2?

30、在一些實(shí)施方式中4?20、和在一些實(shí)施方式中約5?15個(gè)外層，其各自可任選地由所述非

本征導(dǎo)電聚合物顆粒的分散體形成。

[0062] D.外部聚合物涂層[0063] 外部聚合物涂層還可覆蓋在所述固體電解質(zhì)上面。所述外部聚合物涂層通常包含由預(yù)聚的導(dǎo)電聚合物顆粒例如以上描述的(例如，非本征導(dǎo)電聚合物顆粒的分散體)形成的

一個(gè)或多個(gè)層。所述外部涂層可能夠進(jìn)一步滲透到所述電容器主體(body)的邊緣區(qū)域中以

提高對(duì)所述電介質(zhì)的粘附并且導(dǎo)致機(jī)械上更結(jié)實(shí)的部件(part)，這可使等效串聯(lián)電阻和泄

漏電流降低。由于其通常旨在改善邊緣覆蓋程度而不是浸漬所述陽(yáng)極體的內(nèi)部，因此所述

外部涂層中使用的顆粒典型地具有比所述固體電解質(zhì)中采用的那些大的尺寸。例如，所述

外部聚合物涂層中采用的顆粒的平均尺寸對(duì)所述固體電解質(zhì)的任何分散體中采用的顆粒

的平均尺寸的比率典型地為約1.5?約30、在一些實(shí)施方式中約2?約20、和在一些實(shí)施方式

中約5?約15。例如，所述外部涂層的分散體中采用的顆?？删哂屑s80?約500納米、在一些實(shí)

施方式中約90?約250納米、和在一些實(shí)施方式中約100?約200納米的平均尺寸。

[0064] 如果期望的話，在所述外部聚合物涂層中還可采用交聯(lián)劑以提升對(duì)所述固體電解質(zhì)的粘附的程度。典型地，在施加用于所述外部涂層中的分散體之前施加所述交聯(lián)劑。合適

的交聯(lián)劑例如描述于Merker等的美國(guó)專利公布No.2007/0064376中并且包括，例如，胺(例

如，二胺、三胺、低聚物胺、聚胺等)；多價(jià)金屬陽(yáng)離子，例如Mg、Al、Ca、Fe、Cr、Mn、Ba、Ti、Co、

Ni、Cu、Ru、Ce或Zn的鹽或化合物， 化合物，锍化合物等。特別合適的實(shí)例包括，例如，1,4?

二氨基環(huán)己烷、1,4?二(氨基?甲基)環(huán)己烷、乙二胺、1,6?己二胺、1,7?庚二胺、1,8?辛二胺、

1,9?壬二胺、1,10?癸二胺、1,12?十二烷二胺、N,N?二甲基乙二胺、N,N,N',N'?四甲基乙二

胺、N,N,N',N'?四甲基?1,4?丁二胺等、及其混合物。

[0065] 所述交聯(lián)劑典型地是從在25℃測(cè)定時(shí)pH為1?10、在一些實(shí)施方式中2?7、在一些實(shí)施方式中3?6的溶液或分散體施加的。可采用酸性化合物以幫助實(shí)現(xiàn)期望的pH水平。用于所

述交聯(lián)劑的溶劑或分散劑的實(shí)例包括水或有機(jī)溶劑，例如醇、酮、羧酸酯等。所述交聯(lián)劑可

通過(guò)任何已知工藝?yán)缧俊⒔n、流延、逐滴施加、噴射施加、氣相沉積、濺射、升華、刀片

涂布、涂漆或印刷，例如噴墨、絲網(wǎng)或移印而施加至所述電容器物體。一旦施加，可將所述交

聯(lián)劑干燥，之后施加所述聚合物分散體。然后可重復(fù)該過(guò)程直至實(shí)現(xiàn)期望的厚度。例如，整

個(gè)外部聚合物涂層的總厚度，包括所述交聯(lián)劑和分散體層在內(nèi)，可范圍為約1?約50μm、在一

些實(shí)施方式中約2?約40μm、和在一些實(shí)施方式中約5?約20μm。

[0066] E.陰極涂層[0067] 如果期望的話，所述電容器元件還可采用覆蓋在所述固體電解質(zhì)和其它任選層(例如，外部聚合物涂層)上面的陰極涂層。所述陰極涂層可包含金屬顆粒層，其包括分散在

樹(shù)脂質(zhì)聚合物基質(zhì)內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電金屬顆粒。所述顆粒典型地構(gòu)成所述層的約50重量％?約

99重量％、在一些實(shí)施方式中約60重量％?約98重量％、和在一些實(shí)施方式中約70重量％?

約95重量％，而所述樹(shù)脂質(zhì)聚合物基質(zhì)典型地構(gòu)成所述層的約1重量％?約50重量％、在一

些實(shí)施方式中約2重量％?約40重量％、和在一些實(shí)施方式中約5重量％?約30重量％。

[0068] 所述導(dǎo)電金屬顆?？捎筛鞣N各樣的不同金屬例如銅、鎳、銀、鎳、鋅、錫、鉛、銅、鋁、鉬、鈦、鐵、鋯、鎂等，以及其合金形成。銀對(duì)于用于所述層中而言是特別合適的導(dǎo)電金屬。所

述金屬顆粒經(jīng)常具有相對(duì)小的尺寸，例如約0.01?約50微米、在一些實(shí)施方式中約0.1?約40

微米、和在一些實(shí)施方式中約1?約30微米的平均尺寸。典型地，采用僅一個(gè)金屬顆粒層，雖

然應(yīng)理解可采用多個(gè)層(如果期望如此的話)。這樣的層的總厚度典型地在約1μm?約500μm、

在一些實(shí)施方式中約5μm?約200μm、和在一些實(shí)施方式中約10μm?約100μm的范圍內(nèi)。

[0069] 所述樹(shù)脂質(zhì)聚合物基質(zhì)典型地包括在性質(zhì)上可為熱塑性或熱固性的聚合物。然而，典型地，所述聚合物選擇成使得其可充當(dāng)對(duì)于銀離子的電遷移的阻隔體，并且還使得其

包含相對(duì)少量的極性基團(tuán)以使在所述陰極涂層中的水吸附的程度最小化。在這點(diǎn)上，本發(fā)

明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，乙烯醇縮醛聚合物特別適合用于該目的，例如聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮

甲醛等。聚乙烯醇縮丁醛，例如，可通過(guò)使聚乙烯醇與醛(例如，丁醛)反應(yīng)而形成。由于該反

應(yīng)典型地不是完全的，因此聚乙烯醇縮丁醛將通常具有殘留羥基含量。然而，通過(guò)使該含量

最小化，所述聚合物可具有更小程度的強(qiáng)極性基團(tuán)，所述強(qiáng)極性基團(tuán)否則會(huì)導(dǎo)致高的水分

吸收程度并且導(dǎo)致銀離子遷移。例如,聚乙烯醇縮醛中的殘留羥基含量可為約35摩爾％或

更小、在一些實(shí)施方式中約30摩爾％或更小、和在一些實(shí)施方式中約10摩爾％?約25摩

爾％。這樣的聚合物的一種可商購(gòu)獲得的實(shí)例可從SekisuiChemicalCo.,Ltd.以名稱

“BH?S”(聚乙烯醇縮丁醛)獲得。

[0070] 為了形成所述陰極涂層，典型地向所述電容器施加覆蓋在所述固體電解質(zhì)上面的導(dǎo)電糊劑。在所述糊劑中通常采用一種或多種有機(jī)溶劑。通?？刹捎酶鞣N各樣的不同的有

機(jī)溶劑例如二醇類(glycol)(例如，丙二醇、丁二醇、二縮三乙二醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧

基二甘醇、和一縮二丙二醇)；二醇醚(乙二醇醚，glycolether)(例如，甲基二醇醚(乙二醇

醚)、乙基二醇醚(乙二醇醚)、和異丙基二醇醚(乙二醇醚))；醚(例如，二乙基和四氫呋喃)；

醇(例如，芐醇、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、和丁醇)；甘油三酯；酮(例如，丙酮、甲乙酮、和

甲基異丁基酮)；酯(例如，乙酸乙酯、乙酸丁酯、一縮二乙二醇醚乙酸酯、和乙酸甲氧基丙

酯)；酰胺(例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛酸/癸酸脂肪酸酰胺和N?烷基吡咯

烷酮)；腈(例如，乙腈、丙腈、丁腈和芐腈)；亞砜或砜(例如，二甲亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜)；等

等，及其混合物。所述有機(jī)溶劑典型地構(gòu)成所述糊劑的約10重量％?約70重量％、在一些實(shí)

施方式中約20重量％?約65重量％、和在一些實(shí)施方式中約30重量％?約60重量％。典型地，

所述金屬顆粒構(gòu)成所述糊劑的約10重量％?約60重量％、在一些實(shí)施方式中約20重量％?約

45重量％、和在一些實(shí)施方式中約25重量％?約40重量％，和所述樹(shù)脂質(zhì)聚合物基質(zhì)構(gòu)成所

述糊劑的約0.1重量％?約20重量％、在一些實(shí)施方式中約0.2重量％?約10重量％、和在一

些實(shí)施方式中約0.5重量％?約8重量％。

[0071] 所述糊劑可具有相對(duì)低的粘度，從而容許其容易被處理和施加至電容器元件。所述粘度可，例如，范圍為約50?約3,000厘泊、在一些實(shí)施方式中約100?約2,000厘泊、和在一

些實(shí)施方式中約200?約1,000厘泊，其例如用在10rpm的速度和25℃的溫度下操作的

BrookfieldD?1粘度計(jì)(錐板)測(cè)量。如果期望的話，在所述糊劑中可采用增稠劑或其它粘

度改進(jìn)劑以提高或降低粘度。進(jìn)一步地，所施加的糊劑的厚度也可為相對(duì)薄的并且仍然實(shí)

現(xiàn)期望的性質(zhì)。例如，所述糊劑的厚度可為約0.01?約50微米、在一些實(shí)施方式中約0.5?約

30微米、和在一些實(shí)施方式中約1?約25微米。一旦施加，所述金屬糊劑可任選地被干燥以除

去某些組分，例如所述有機(jī)溶劑。例如，干燥可在約20℃?約150℃、在一些實(shí)施方式中約50

℃?約140℃、和在一些實(shí)施方式中約80℃?約130℃的溫度下發(fā)生。

[0072] F.其它組成部分(component)[0073] 如果期望的話，所述電容器還可包含如本領(lǐng)域中已知的其它層。在某些實(shí)施方式中，例如，可在所述固體電解質(zhì)和所述銀層之間安置碳層(例如石墨)，其能夠幫助進(jìn)一步限

制所述銀層與所述固體電解質(zhì)的接觸。

[0074] 此外，在某些實(shí)施方式中可采用覆蓋在所述電介質(zhì)上面并且包括有機(jī)金屬化合物的預(yù)涂層。所述有機(jī)金屬化合物可具有以下通式：

[0075][0076] 其中，[0077] M為有機(jī)金屬原子，例如硅、鈦等；[0078] R1、R2、和R3獨(dú)立地為烷基(例如，甲基、乙基、丙基等)或者羥烷基(例如，羥甲基、羥乙基、羥丙基等)，其中R1、R2、和R3的至少一個(gè)為羥烷基；

[0079] n為0?8、在一些實(shí)施方式中1?6、和在一些實(shí)施方式中2?4(例如，3)的整數(shù)；和[0080] X為有機(jī)或無(wú)機(jī)官能團(tuán)，例如縮水甘油基、縮水甘油基氧基、巰基、氨基、乙烯基等。[0081] 在某些實(shí)施方式中，R1、R2、和R3可為羥烷基(例如，OCH3)。然而，在另外的實(shí)施方式中，R1可為烷基(例如，CH3)并且R2和R3可為羥烷基(例如，OCH3)。

[0082] 進(jìn)一步地，在某些實(shí)施方式中，M可為硅，使得所述有機(jī)金屬化合物為有機(jī)硅烷化合物，例如烷氧基硅烷。合適的烷氧基硅烷可包括，例如，3?氨基丙基三甲氧基硅烷、3?氨基

丙基三乙氧基硅烷、3?氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3?氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3?(2?

氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3?巰基丙基三甲氧基硅烷、3?巰基丙基三乙氧基硅烷、

3?巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3?巰基丙基甲基二乙氧基硅烷、縮水甘油氧基甲基三甲氧

基硅烷、縮水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、縮水甘油氧基甲基?三丙氧基硅烷、縮水甘油氧

基甲基三丁氧基硅烷、β?縮水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β?縮水甘油氧基乙基三乙氧基

硅烷、β?縮水甘油氧基乙基?三丙氧基硅烷、β?縮水甘油氧基乙基?三丁氧基硅烷、β?縮水甘

油氧基乙基三甲氧基硅烷、α?縮水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、α?縮水甘油氧基乙基三丙

氧基硅烷、α?縮水甘油氧基乙基三丁氧基硅烷、γ?縮水甘油氧基丙基?三甲氧基硅烷、γ?

縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ?縮水甘油氧基丙基?三丙氧基硅烷、γ?縮水甘油氧基

丙基三丁氧基硅烷、β?縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β?縮水甘油氧基丙基?三乙氧基硅

烷、β?縮水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、α?縮水甘油氧

基丙基三甲氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丙基?三丙氧基

硅烷、α?縮水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、γ?縮水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、δ?縮水甘

油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基?三丁

氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、γ?縮水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、γ?縮

水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、γ?丙氧基丁基三丁氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基?三甲

氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ?縮水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、α?縮水

甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丁基?三

丙氧基硅烷、α?縮水甘油氧基丁基三丁氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)?甲基?三甲氧基硅烷、

(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)甲基?三乙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)甲基三丙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧

環(huán)己基)?甲基?三丁氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)乙基?三甲氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)

乙基?三乙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)乙基三丙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)乙基三丁氧

基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丙基三甲氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丙基三乙氧基硅烷、(3,

4?環(huán)氧環(huán)己基)丙基?三丙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丙基三丁氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己

基)丁基三甲氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丁基三乙氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丁基三丙

氧基硅烷、(3,4?環(huán)氧環(huán)己基)丁基三丁氧基硅烷等。

[0083] 將所述預(yù)涂層施加至所述電容器物體的具體方式可視需要而變化。在一種具體實(shí)施方式中，將所述化合物溶解在有機(jī)溶劑中并且作為溶液例如通過(guò)絲網(wǎng)印刷、蘸涂、電泳涂

布、噴射等施加至該部件。所述有機(jī)溶劑可變化，但是典型地為醇例如甲醇、乙醇等。有機(jī)金

屬化合物可構(gòu)成所述溶液的約0.1重量％?約10重量％、在一些實(shí)施方式中約0.2重量％?約

8重量％、和在一些實(shí)施方式中約0.5重量％?約5重量％。類似地，溶劑可構(gòu)成所述溶液的約

90重量％?約99.9重量％、在一些實(shí)施方式中約92重量％?約99.8重量％、和在一些實(shí)施方

式中約95重量％?約99.5重量％。一旦施加，然后可將該部件干燥以從其除去所述溶劑并且

形成包含所述有機(jī)金屬化合物的預(yù)涂層。

[0084] II.端子[0085] 一旦形成了期望的層，則可向所述電容器組件提供端子。例如，所述電容器組件可包含所述電容器元件的陽(yáng)極引線電連接至的陽(yáng)極端子以及所述電容器元件的陰極電連接

至的陰極端子?？刹捎萌魏螌?dǎo)電材料來(lái)形成所述端子，例如導(dǎo)電金屬(例如，銅、鎳、銀、鎳、

鋅、錫、鈀、鉛、銅、鋁、鉬、鈦、鐵、鋯、鎂、和其合金)。特別合適的導(dǎo)電金屬包括，例如，銅、銅

合金(例如，銅?鋯、銅?鎂、銅?鋅、或銅?鐵)、鎳、和鎳合金(例如，鎳?鐵)。所述端子的厚度通

常選擇成使所述電容器的厚度最小化。例如，所述端子的厚度可范圍為約0.05?約1毫米、在

一些實(shí)施方式中約0.05?約0.5毫米、和約0.07?約0.2毫米。一種示例性的導(dǎo)電材料為可得

自Wieland(Germany)的銅?鐵合金金屬板。如果期望的話，可將所述端子的表面如本領(lǐng)域中

已知的那樣電鍍上鎳、銀、金、錫等以保證最終部件是能安裝至電路板的。在一種具體實(shí)施

方式中，將所述端子的兩個(gè)表面分別鍍上鎳和銀斜線(flash)，同時(shí)還將安裝表面鍍上錫焊

料層。

[0086] 可使用本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)將所述端子連接至所述電容器元件。在一種實(shí)施方式中，例如，可提供限定所述陰極端子和陽(yáng)極端子的引線框。為了將所述電容器元件連接

至所述引線框，可初始地向所述陰極端子的表面施加導(dǎo)電性膠粘劑(導(dǎo)電膠)。所述導(dǎo)電性

膠粘劑可包括，例如，用樹(shù)脂組合物包含的導(dǎo)電金屬顆粒。所述金屬顆?？蔀殂y、銅、金、鉑、

鎳、鋅、鉍等。所述樹(shù)脂組合物可包括熱固性樹(shù)脂(例如，環(huán)氧樹(shù)脂)、固化劑(例如，酸酐)、和

偶聯(lián)劑(例如，硅烷偶聯(lián)劑)。合適的導(dǎo)電性膠粘劑可描述于Osako等的美國(guó)專利申請(qǐng)公布

No.2006/0038304中?？墒褂萌我飧鞣N各樣技術(shù)來(lái)將所述導(dǎo)電性膠粘劑施加至所述陰極端

子。例如，由于印刷技術(shù)的實(shí)用的和節(jié)省成本的好處，可采用印刷技術(shù)。此外，可使用本領(lǐng)域

中已知的任何技術(shù)例如機(jī)械焊接、激光焊接、導(dǎo)電性膠粘劑等將所述陽(yáng)極引線電連接至所

述陽(yáng)極端子。在將所述陽(yáng)極引線電連接至所述陽(yáng)極端子時(shí)，然后可將所述導(dǎo)電性膠粘劑固

化以保證所述電解電容器充分地粘附至所述陰極端子。

[0087] 參照?qǐng)D1，例如，電容器組件30被顯示為包括與電容器元件33電連接的陽(yáng)極端子62和陰極端子72。雖然其可與電容器元件33的任何表面電接觸，但是所示實(shí)施方式中的陰極

端子72經(jīng)由導(dǎo)電性膠粘劑與下表面39電接觸。更特別地，陰極端子72包含與電容器元件33

的下表面39電接觸并且通常(大體上)與其平行的第一組成部分73。陰極端子72還可包含基

本上與第一組成部分73垂直并且與電容器元件33的后表面38電接觸的第二組成部分74。類

似地，陽(yáng)極端子62包含基本上垂直于第二組成部分64安置的第一組成部分63。第一組成部

分63與電容器元件33的下表面39電接觸并且通常(大體上)與其平行。第二組成部分64包含

攜帶(carry)陽(yáng)極引線16的區(qū)域51。雖然在圖1中未描述，但是區(qū)域51可具有“U形”以進(jìn)一步

增強(qiáng)引線16的表面接觸和機(jī)械穩(wěn)定性。

[0088] 可使用本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)將所述端子連接至所述電容器元件。在一種實(shí)施方式中，例如，可提供限定陰極端子72和陽(yáng)極端子62的引線框。為了將電容器元件33連接至

所述引線框，可初始地向陰極端子72的表面施加導(dǎo)電性膠粘劑。在一種實(shí)施方式中，初始地

將陽(yáng)極端子62的第二組成部分64向上彎曲至圖1中所示的位置。之后，將電容器元件33安置

在陰極端子72上，使得其下表面39接觸所述膠粘劑并且陽(yáng)極引線16被區(qū)域51所接收。如果

期望的話，可在電容器元件33的下表面39和陽(yáng)極端子62的第一組成部分63之間安置絕緣材

料(未示出)例如塑料墊或帶以使所述陽(yáng)極和陰極端子電隔離。

[0089] 然后使用本領(lǐng)域中已知的任何技術(shù)例如機(jī)械焊接、激光焊接、導(dǎo)電性膠粘劑等將陽(yáng)極引線16電連接至區(qū)域51。例如，可使用激光器將陽(yáng)極引線16焊接至陽(yáng)極端子62。激光器

通常包含包括如下的共振器：能夠通過(guò)受激發(fā)射而釋放光子的激光介質(zhì)和使所述激光介質(zhì)

的元素激發(fā)的能源。一種類型的合適的激光器為其中所述激光介質(zhì)由摻雜有釹(Nd)的釔鋁

3+

石榴石(YAG)構(gòu)成的激光器。受激的粒子為釹離子Nd 。所述能源可向所述激光介質(zhì)提供連

續(xù)能量以發(fā)射連續(xù)的激光束，或者多次能量釋放以發(fā)射脈沖激光束。在將陽(yáng)極引線16電連

接至陽(yáng)極端子62時(shí)，然后可將所述導(dǎo)電性膠粘劑固化。例如，可使用熱壓機(jī)以施加熱和壓力

以保證電解電容器元件33通過(guò)所述膠粘劑而充分地粘附至陰極端子72。

[0090] III.殼體材料[0091] 所述電容器元件通常用殼體材料封裝，使得所述陽(yáng)極和陰極端子的至少一部分被暴露而用于安裝在電路板上。如圖1中所示，例如，可將電容器元件33封裝在殼體材料28內(nèi)，

使得陽(yáng)極端子62的一部分和陰極端子72的一部分被暴露。

[0092] 如上所示，所述殼體材料包含包括如下的環(huán)氧組合物：一種或多種無(wú)機(jī)氧化物填料和包括用共反應(yīng)物(硬化劑)交聯(lián)的一種或多種環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂質(zhì)材料。為了幫助改善所

述殼體材料的總體防潮性，將所述無(wú)機(jī)氧化物填料的含量保持在高的水平，例如所述組合

物的約75重量％或更多、在一些實(shí)施方式中約76重量％或更多、和在一些實(shí)施方式中約77

重量％?約90重量％。所述無(wú)機(jī)氧化物填料的性質(zhì)可變化，例如硅石、氧化鋁、氧化鋯、鎂氧

化物、鐵氧化物(例如，羥基氧化鐵黃)、鈦氧化物(例如，二氧化鈦)、鋅氧化物(例如，硼酸

鋅)、銅氧化物、沸石、硅酸鹽、粘土(例如，蒙皂石粘土)等、以及其復(fù)合物(例如，氧化鋁包覆

的硅石顆粒)和混合物。然而，不管所采用的具體填料為何，所述無(wú)機(jī)氧化物填料的相當(dāng)大

部分(如果不是全部的話)典型地為玻璃質(zhì)硅石的形式，據(jù)信玻璃質(zhì)硅石由于其高純度和相

對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)形式而使所述殼體材料的防潮性進(jìn)一步改善。玻璃質(zhì)硅石可，例如，構(gòu)成所述

組合物中采用的填料的總重量的約30重量％或更多、在一些實(shí)施方式中約35重量％?約90

重量％、和在一些實(shí)施方式中約40重量％?約80重量％，以及整個(gè)組合物的約20重量％?約

70重量％、在一些實(shí)施方式中約25重量％?約65重量％、和在一些實(shí)施方式中約30重量％?

約60重量％。當(dāng)然，也可與所述玻璃質(zhì)硅石組合采用其它形式的硅石，例如石英、熱解硅石、

方石英等。

[0093] 所述樹(shù)脂質(zhì)材料典型地構(gòu)成所述組合物的約0.5重量％?約25重量％、在一些實(shí)施方式中約1重量％?約24重量％、和在一些實(shí)施方式中約10重量％?約23重量％。一般來(lái)說(shuō)，

在本發(fā)明中可采用任意各種各種的不同類型的環(huán)氧樹(shù)脂。合適的環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括，例

如，雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、鄰甲酚線型酚醛型環(huán)

氧樹(shù)脂、溴化的環(huán)氧樹(shù)脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油基酯型環(huán)氧樹(shù)

脂、縮水甘油基胺型環(huán)氧樹(shù)脂、甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、萘型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚芳烷基型環(huán)

氧樹(shù)脂、環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹(shù)脂、雜環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂等。然而，為了幫助提供期望程度的防潮性，采

用環(huán)氧苯酚線型酚醛(“EPN”)樹(shù)脂(其為線型酚醛樹(shù)脂的縮水甘油醚)是特別合意的。這些

樹(shù)脂可例如通過(guò)如下而制備：使酚與過(guò)量甲醛在酸性催化劑存在下反應(yīng)以產(chǎn)生所述線型酚

醛樹(shù)脂。然后通過(guò)使所述線型酚醛樹(shù)脂與表氯醇在氫氧化鈉存在下反應(yīng)而制備線型酚醛環(huán)

氧樹(shù)脂。所述線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂的具體實(shí)例包括苯酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、甲酚?線型酚

醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?苯酚共縮合線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、萘酚?甲酚共

縮合線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、溴化的苯酚?線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂等。不管所選擇的樹(shù)脂的類型為

何，所得線型酚醛環(huán)氧樹(shù)脂典型地具有超過(guò)兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)并且可用于產(chǎn)生具有高的交

聯(lián)密度的固化的涂布組合物，其對(duì)于增強(qiáng)防潮性可為特別合適的。一種這樣的線型酚醛環(huán)

氧樹(shù)脂為聚[(苯基縮水甘油基醚)?共?甲醛]。其它合適的樹(shù)脂可從Huntsman以商品名

ARALDITE(例如，GY289、EPN1183、EP1179、EPN1139、和EPN1138)商購(gòu)獲得。

[0094] 如所示的，將所述環(huán)氧樹(shù)脂用共反應(yīng)物(硬化劑)交聯(lián)以進(jìn)一步改善所述組合物的機(jī)械性質(zhì)以及還如以上所示的，提升其總體防潮性。這樣的共反應(yīng)物的實(shí)例可包括，例如，

聚酰胺、酰氨基胺(例如，芳族酰氨基胺例如氨基苯甲酰胺、氨基苯甲酰苯胺、和氨基苯磺酰

胺)、芳族二胺(例如，二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等)、氨基苯甲酸酯(例如，三亞甲

基二醇二?對(duì)?氨基苯甲酸酯和新戊二醇二?對(duì)?氨基苯甲酸酯)、脂肪族胺(例如，三亞乙基

四胺、異佛爾酮二胺)、脂環(huán)族胺(例如，異佛爾酮二胺)、咪唑衍生物、胍(例如，四甲基胍)、

羧酸酐(例如，甲基六氫鄰苯二甲酸酐)、羧酸酰肼(例如，己二酸酰肼)、線型酚醛樹(shù)脂(例

如，苯酚線型酚醛樹(shù)脂、甲酚線型酚醛樹(shù)脂等)、羧酸酰胺等、以及其組合。線型酚醛樹(shù)脂可

特別適合用于本發(fā)明。

[0095] 除了以上所述的組分之外，應(yīng)理解，在用于形成所述殼體的所述環(huán)氧組合物中還可采用還其它添加劑，例如光引發(fā)劑、粘度改進(jìn)劑、懸浮助劑、顏料、應(yīng)力減少劑、偶聯(lián)劑(例

如，硅烷偶聯(lián)劑)、穩(wěn)定劑等。當(dāng)采用時(shí)，這樣的添加劑典型地構(gòu)成整個(gè)組合物的約0.1?約20

重量％。

[0096] 將所述殼體材料施加至所述電容器物體的具體方式可視需要而變化。在一種具體實(shí)施方式中，將所述電容器元件放置在模具中并且將所述殼體材料施加至所述電容器元

件，使得其占據(jù)由所述模具限定的空間并且使所述陽(yáng)極和陰極端子的至少一部分暴露。所

述殼體材料可初始地以單個(gè)或多個(gè)組合物的形式提供。例如，第一組合物可包含所述環(huán)氧

樹(shù)脂并且第二組合物可包含所述共反應(yīng)物。無(wú)論如何，一旦其被施加，則可將所述殼體材料

加熱或者容許其在環(huán)境溫度下靜置，使得容許所述環(huán)氧樹(shù)脂與所述共反應(yīng)物交聯(lián)，這由此

導(dǎo)致所述環(huán)氧組合物固化和硬化成所述殼體的期望形狀。例如，可將所述組合物加熱至約

15℃?約150℃、在一些實(shí)施方式中約20℃?約120℃、和在一些實(shí)施方式中約25℃?約100℃

的溫度。

[0097] 雖然決不需要，但是還可采用覆蓋所述殼體材料的全部或一部分的水分阻隔層。所述水分阻隔層通常由疏水性彈性體例如有機(jī)硅、含氟聚合物等形成。有機(jī)硅彈性體特別

適合用于本發(fā)明的水分阻隔層中。這樣的彈性體典型地由聚有機(jī)硅氧烷例如具有以下通式

的那些得到：

[0098][0099] 其中，[0100] x為大于1的整數(shù)；和[0101] R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、和R8獨(dú)立地為典型地包含1?約20個(gè)碳原子的單價(jià)基團(tuán)，例如烷基(例如，甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基、十八烷基等)；烷氧基(例如，甲氧基、乙

氧基、丙氧基等)；羧基烷基(例如，乙酰基)；環(huán)烷基(例如，環(huán)己基)；烯基(例如，乙烯基、烯

丙基、丁烯基、己烯基等)；芳基(例如，苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基、2?苯基乙基等)；和鹵

代烴基團(tuán)(例如，3,3,3?三氟丙基、3?氯丙基、二氯苯基等)。這樣的聚有機(jī)硅氧烷的實(shí)例可

包括，例如，聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)、聚甲基氫硅氧烷、二甲基二苯基聚硅氧烷、二甲基/

甲基苯基聚硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、甲基苯基/二甲基硅氧烷、乙烯基二甲基封端的聚

二甲基硅氧烷、乙烯基甲基/二甲基聚硅氧烷、乙烯基二甲基封端的乙烯基甲基/二甲基聚

硅氧烷、二乙烯基甲基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基苯基甲基封端的聚二甲基硅氧烷、二

甲基氫封端的聚二甲基硅氧烷、甲基氫/二甲基聚硅氧烷、甲基氫封端的甲基辛基聚硅氧

烷、甲基氫/苯基甲基聚硅氧烷、氟改性的聚硅氧烷等。為了形成彈性體，可將所述聚有機(jī)硅

氧烷使用任意各種各樣的已知技術(shù)，例如通過(guò)催化劑固化(例如，鉑催化劑)、室溫硫化、水

分固化等而交聯(lián)?？刹捎媒宦?lián)劑，例如具有式Si?OR的烷氧基硅烷，其中R為H、烷基(例如，甲

基)、烯基、羧基烷基(例如，乙?；?等。

[0102] 除了為疏水性的之外，通常還期望，用于形成所述水分阻隔層的材料具有相對(duì)低的模量和一定程度的柔性，這可幫助吸收由所述殼體的膨脹導(dǎo)致的熱應(yīng)力的一些并且還容

許其經(jīng)受壓縮力。所述材料的柔性可通過(guò)在約25℃的溫度下測(cè)量的相應(yīng)的低的彈性模量

(“楊氏模量”)、例如約5,000千帕(“kPa”)或更小、在一些實(shí)施方式中約1?約2,000kPa、和在

一些實(shí)施方式中約2?約500kPa表征。所述材料還典型地具有容許其即使在經(jīng)受壓縮力時(shí)也

保持其形狀的一定程度的強(qiáng)度。例如，所述材料可具有在約25℃的溫度下測(cè)量的約1?約5,

000kPa、在一些實(shí)施方式中約10?約2,000kPa、和在一些實(shí)施方式中約50?約1,000kPa的拉

伸強(qiáng)度。具有上述條件的情況下，所述疏水性彈性體可甚至進(jìn)一步提升所述電容器在極端

條件下運(yùn)行的能力。

[0103] 為了幫助實(shí)現(xiàn)期望的柔性和強(qiáng)度性質(zhì)，可在所述水分阻隔層中采用非導(dǎo)電填料。當(dāng)采用時(shí)，這樣的添加劑典型地構(gòu)成所述水分阻隔層的約0.5重量％?約30重量％、在一些

實(shí)施方式中約1重量％?約25重量％、和在一些實(shí)施方式中約2重量％?約20重量％。所述有

機(jī)硅彈性體可構(gòu)成所述水分阻隔層的約70重量％?約99.5重量％、在一些實(shí)施方式中約75

重量％?約99重量％、和在一些實(shí)施方式中約80重量％?約98重量％。這樣的填料的一個(gè)具

體實(shí)例包括，例如，硅石。雖然大多數(shù)形式的硅石由于硅烷醇基團(tuán)(Si?OH)的存在而包含相

對(duì)親水性的表面，但是可任選地對(duì)所述硅石進(jìn)行表面處理，使得其表面包含(CH3)n?Si?基

團(tuán)，其中n為1?3的整數(shù)，這使所述水分阻隔層的疏水性進(jìn)一步增強(qiáng)。所述表面處理劑可，例

如，為具有可水解基團(tuán)的有機(jī)硅化合物單體或者其部分水解物。這樣的化合物的實(shí)例可包

括有機(jī)硅氮烷、硅烷偶聯(lián)劑例如以上描述的、等等。

[0104] 由于其獨(dú)特的構(gòu)造，所得電容器組件可呈現(xiàn)出各種各樣的有益性質(zhì)。例如，所述電容器組件的損耗因數(shù)可被保持為相對(duì)低的水平。損耗因數(shù)通常指的是在電容器中出現(xiàn)的損

失并且通常表示為理想電容器性能的百分比。例如，本發(fā)明的電容器的損耗因數(shù)典型地為

約1％?約25％、在一些實(shí)施方式中約3％?約10％、和在一些實(shí)施方式中約5％?約15％，如在

120Hz的頻率下測(cè)定的。所述電容器組件還可能夠在高電壓應(yīng)用中、例如在約35伏或更大、

在一些實(shí)施方式中約50伏或更大、和在一些實(shí)施方式中約60伏?約200伏的額定電壓下使

用。所述電容器組件可，例如，呈現(xiàn)出相對(duì)高的“擊穿電壓”(電容器失效時(shí)的電壓)，例如約2

伏或更大、在一些實(shí)施方式中約5伏或更大、在一些實(shí)施方式中約10伏或更大、和在一些實(shí)

施方式中約10?約100伏。類似地，所述電容器組件還可能夠經(jīng)受住在高電壓應(yīng)用中常見(jiàn)的

相對(duì)高的浪涌電流。峰值浪涌電流可為，例如，約100安培或更大、在一些實(shí)施方式中約200

安培或更大、和在一些實(shí)施方式中、和在一些實(shí)施方式中約300安培?約800安培。

[0105] 通過(guò)參照以下實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明。[0106] 試驗(yàn)程序[0107] 電容[0108] 電容可使用帶有Kelvin引線的Keithley3330PrecisionLCZ儀表用2.2伏DC偏壓和0.5伏峰間正弦信號(hào)測(cè)量。工作頻率可為120Hz并且溫度可為23℃+2℃。在一些情況下，

可測(cè)定“濕對(duì)干”電容?！案呻娙荨敝傅氖窃谑┘铀龉腆w電解質(zhì)、石墨、和銀層之前的該部件

的電容，而“濕電容”指的是在形成所述電介質(zhì)之后的該部件的電容，其是在14％硝酸中關(guān)

于1mF鉭陰極在30秒的電解質(zhì)浸泡之后用10伏DC偏壓和0.5伏峰間正弦信號(hào)測(cè)量的。

[0109] 等效串聯(lián)電阻(ESR)[0110] 等效串聯(lián)電阻可使用帶有Kelvin引線的Keithley3330PrecisionLCZ儀表、2.2伏DC偏壓和0.5伏峰間正弦信號(hào)測(cè)量。工作頻率可為100kHz并且溫度可為23℃+2℃。

[0111] 濕度試驗(yàn)[0112] 濕度試驗(yàn)可在85℃溫度、85％相對(duì)濕度下、和在額定電壓(例如，16伏)下進(jìn)行(25份)?？稍?20、500、和1,000小時(shí)之后針對(duì)所收取(recovered)的樣品記錄電容和ESR，然后

將其與在0小時(shí)之時(shí)的初始測(cè)量結(jié)果比較。在所述試驗(yàn)條件之后的恢復(fù)時(shí)間(recovery

time)可為6?24小時(shí)。

[0113] 實(shí)施例1[0114] 使用150,000μF/g鉭粉末來(lái)形成陽(yáng)極樣品。各陽(yáng)極樣品被嵌入有鉭絲，在1300℃3

下燒結(jié)，并且壓制為6.5g/cm的密度。所得片具有2.10x1.25x0.70mm的尺寸。將所述片在

85℃的溫度下在具有8.6mS的電導(dǎo)率的水/磷酸電解質(zhì)中對(duì)于13.0伏陽(yáng)極化以形成電介質(zhì)

層。將所述片在30℃的溫度下在具有2.0mS的電導(dǎo)率的水/硼酸/四硼酸二鈉中對(duì)于70伏再

次陽(yáng)極化25秒以形成建立在外部上的較厚的氧化物層。

[0115] 然后通過(guò)如下形成導(dǎo)電聚合物涂層：將所述陽(yáng)極浸在甲苯磺酸鐵(III)的丁醇溶TM TM

液(Clevios C,H.C.Starck)中5分鐘并且因此浸漬3,4?亞乙基二氧噻吩(Clevios M,

H.C.Starck)中1分鐘。在45分鐘的聚合之后，在所述電介質(zhì)的表面上形成了聚(3,4?亞乙基

二氧噻吩)的薄層。將所述陽(yáng)極在甲醇中洗滌以除去反應(yīng)副產(chǎn)物，在液體電解質(zhì)中陽(yáng)極化，

和再次在甲醇中洗滌。將該過(guò)程重復(fù)6次。之后，將各部件(份)浸在具有固含量2.0％和粘度

TM

20mPa.s的分散的聚(3,4?亞乙基二氧噻吩)(Clevios K,Heraeus)中。在涂布之后，將各部

件在125℃下干燥20分鐘。將該過(guò)程重復(fù)3次。之后，將各部件浸在具有2％的固含量和粘度

TM

160mPa.s的分散的聚(3,4?亞乙基二氧噻吩)(Clevios K,Heraeus)中。在涂布之后，將各部

件在125℃下干燥20分鐘。將該過(guò)程重復(fù)8次。然后將各部件浸在石墨分散體中并且干燥。最

后，將各部件浸在銀分散體中并且干燥。以此方式制造了多份(4000)的150μF/6.3電容器

并且將其封裝在硅石樹(shù)脂中。

[0116] 實(shí)施例2[0117] 以與實(shí)施例1中描述的方式形成電容器，除了如下之外：如此處所描述的那樣，采用疏水性的殼體材料。形成了多份(4000)的150μF/6.3電容器。

[0118] 然后試驗(yàn)25份的實(shí)施例1?2的成品電容器的電性能。在額定電壓下的85°濕度試驗(yàn)內(nèi)的電容(CAP)和ESR的中值結(jié)果(第一個(gè)四分位數(shù)(quartile)(“Q1”)，中值和第三個(gè)四分

位數(shù)(“Q3”))闡述于下表1和表2中。

[0119] 表1：濕度試驗(yàn)結(jié)果(CAP)[0120][0121] 表2：濕度試驗(yàn)結(jié)果(ESR)[0122][0123] 在不背離被發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明的這些和其它改動(dòng)和變型可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)踐。此外，應(yīng)理解，不同實(shí)施方式的方面可整個(gè)或部分地互換。此外，本

領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，前面的描述僅是作為實(shí)例，并且不意圖如此限制在所附權(quán)利要

求中進(jìn)一步描述的本發(fā)明。