具有层间交联的固态电解电容器的制造方法

文档序号:7256005阅读:209来源:国知局
具有层间交联的固态电解电容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了具有层间交联的固态电解电容器和制备该固态电解电容器的方法。该方法包括提供阳极、在阳极上形成电介质以及在电介质上形成阴极,其中阴极包括多个夹层。至少一个夹层包括具有多个官能团或者多个反应性基团的单体、低聚物或多聚物,以及相邻夹层包括具有可交联的官能团的分子。在一个层上的具有多个官能团或多个反应性基团的低聚物或聚合物与相邻层中的可交联的官能团反应。
【专利说明】具有层间交联的固态电解电容器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年2月27日提交的待审美国临时申请N0.61/603,635的优先权,其内容以引文方式整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及用于制备固态电解电容器的改良聚合方法。更具体地讲,本发明涉及用于形成固态电解电容器的改良方法以及所形成的改良电容器。更具体地讲,本发明涉及一种电容器,该电容器包括多个夹层,其中相邻夹层(尤其是阴极的相邻夹层)彼此交联,从而提供了由改良ESR稳定性所表示的改良阴极。
【背景技术】
[0004]固态电解电容器的构造和制造方法是已知的。在固态电解电容器的构造中,阀金属优选地用作阳极。阳极主体可以是通过压制和烧结高纯度粉末形成的多孔片状物,也可以使通过蚀刻来提供增大的阳极表面面积的箔片。用电解方法来形成阀金属的氧化物,以覆盖阳极的所有表面并且用作电容器的电介质。固态阴极电解质通常从非常有限的一类材料中选取,包括二氧化锰或者诸如7,7,8,8四氰基对二次甲基苯醌(TCNQ)复合盐的导电有机材料或者诸如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物的本征导电聚合物。施加固态阴极电解质,使得其覆盖所有电介质表面并且与电介质直接紧密接触。除了固态电解质之外,固态电解电容器的阴极层通常由几个层组成,这几个层处于阳极主体的外部。在表面安装构造中,这些层通常包括:炭层;阴极导电层,其可以是包含以聚合物或者树脂基体粘结的高导电金属(通常为银)的层;以及导电粘合剂层,诸如填充银的粘合剂。包括固态阴极电解质、导电粘合剂以及介于二者之间的多个层的这些层在此统称为阴极层,其通常包括多个中间层,这些中间层设计为允许其通过一面粘合至电介质而通过另一面粘合至阴极引线。高导电金属引线框架通常用作用于负端的阴极引线。各层将固态电解质连接至外部电路,并且还用于保护电介质免受在后续处理、板安装或客户使用过程中可能发生的热机械损坏。
[0005]在导电聚合物阴极时,通常通过化学氧化聚合、电化学氧化聚合或者通过浸蘸、溅射或者印刷预聚合的分散体来施加导电聚合物。
[0006]碳层用作固态电解质和银层之间的化学阻挡层。该层所必须具有的特性包括粘合至下层、浸润下层、均匀覆盖、渗入下层、整体导电性、界面阻力、与银层的兼容性、积累(buildup)和机械特性。
[0007]阴极导电层,优选为银层,用于从引线框架向阴极和阴极周围导电,以将电流导向没有直接连接至引线框架的各边。该层所必须具有的特性是高导电性、与碳层的粘合强度、浸润炭层和可接受的机械特性。
[0008]当前,几乎所有的电子元件都通过以下方式安装到电路板表面:将电路板和电子元件都红外(IR)或者对流加热到一定温度,该温度足以使得施加在电路板上的铜焊盘和表面安装技术(SMT)元件的可焊接端之间的焊接焊料回流。表面安装技术的结果是电路板上的每个SMT元件在接近一分钟的时间内都暴露于焊接温度,该温度通常高于180°C,通常超过230°C,并且通常峰值超过250°C。如果在电容器构造中所使用的材料不能经受这么高的温度,则通常将观察到ESR的显著的正向偏移,而该ESR的显著的正向偏移将导致电路性能的负向偏移。SMT回流焊接是要求电容器具有温度稳定的ESR的背后驱动力。
[0009]电容器的等效串联电阻(ESR)稳定性要求阴极层、阴极导电层、导电粘合剂、和引线框架之间的界面在受到热机械应力期间具有良好的机械完整性。固态电解电容器在装配、模塑、板安装回流等期间会受到各种热机械应力。在板安装期间,电容器会经受超过250°C的温度。由于界面之间的热膨胀(CTE)系数不匹配,这些高温会在界面中产生应力。所产生的应力使得界面机械性能降低。在一些情况下,机械性能降低将导致层脱离。界面之间的任何物理分离都会增大界面之间的电阻,从而增大产生的电容器的ESR。
[0010]美国专利N0.6,304,427教导了 一种改善电容器的ESR稳定性的方法,该美国专利以引文方式并入本文。该美国专利中描述的材料的组合能够提供一些ESR稳定性,然而,该方法在板安装条件下仍然使得ESR上升几个毫欧。
[0011 ] Hahn等人的美国专利N0.6,072, 694中公开了 一种电解电容器,其通过在聚合物浸溃溶液中加入硅烷偶联剂来改善其渗漏和耗散因数,来改善导电聚合物膜与氧化的多孔片状物阳极的粘合,该美国专利以弓I文方式整体并入本文。美国专利公开N0.2005/0162815通过在导电聚合物层和电介质层之间提供偶联层来提供一种改良的固态电解电容器,该偶联层能够通过共价键接合将导电聚合物层和电介质层接合、改善粘合性并且防止二者之间形成空隙,从而改善了固态电解电容器的电性能和可靠性,该美国专利以引文方式整体并入本文。
[0012]在美国专利N0.7,489,498所描述的电容器中,通过有机硅烷层连接导电粘合剂层和阴极端子,这是因为在有机硅烷层和导电粘合剂层之间形成了化学键,该美国专利以弓I文方式并入本文。发明人声称这样可以增强导电粘合剂层和电极的粘合特性,从而改善ESR。
[0013]在美国专利N0.7, 800, 887中,通过以下方式改善ESR:在第一电解质层上形成包含有机硅烷的中间层和在中间层上形成包含导电聚合物的第二电解质层的步骤,该美国专利以引文方式并入本文。
[0014]在美国专利公开N0.2010/0136222中,将硅烷化合物添加到导电聚合物溶液中,该美国专利公开以引文方式并入本文。发明人声称硅烷化合物通过交联效应增强了导电聚合物链的结合。
[0015]美国专利公开N0.2011/0026191教导了一种通过给阴极层提供绝缘粘合增强层来改善电容器的ESR稳定性的方法,该专利公开以引文方式并入本文。虽然该方法在很多固态电解电容器中给出了优良的ESR稳定性,但是该方法不是普遍地适用于具有各种类型的电介质、阴极材料和装配工艺的电容器。
[0016]在美国专利N0.6,987,663中,通过施加包括导电聚合物(诸如聚乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDT =PSSA))的颗粒和粘合剂的分散体来产生聚合物阴极外层,该美国专利以引文方式并入本文。然而,该方法具有在诸如例如电容器焊接期间产生的热负荷下ESR显著上升的缺点。在美国专利公开N0.US2011/0019339中,发明人声称可以通过以下方式改善ESR稳定性:通过包括导电聚吡咯和/或聚苯胺和/或聚噻吩(尤其是导电聚噻吩)的颗粒(平均颗粒直径在l-60nm范围内)和粘合剂的分散体在固态电解质和聚合物外层之间施加聚合物中间层,该美国专利公开以引文方式并入本文。
[0017]包含诸如PEDT:PSSA之类的水分散性导电聚合物分散涂层的固态电解电容器在暴露于SMT情况时表现出不同寻常高的ESR偏移。在美国专利N0.7,379,290中,发明人将包含导电聚合物分散体的PSSA的ESR稳定性归因于PSSA的不掺杂,该美国专利以引文方式并入本文。发明人发现通过添加添加剂萘磺酸可以抑制PSSA的不掺杂。
[0018]因此,需要一种用于具有改善的ESR和ESR稳定性的固态电解电容器的制造方法。尤其需要电容器元件在表面安装温度下具有稳定的ESR。

【发明内容】

[0019]本发明的一个目的是提供一种改良固态电解电容器。
[0020]本发明的一个目的是提供一种制备固态电解电容器阴极的改良方法和由此形成的改良固态电解电容器。
[0021]本发明的另一个目的是通过电容器中的各层的层间交联来改善电容器的ESR稳定性。
[0022]本发明的另一个目的是制备包含反应性粘合剂或交联剂的阴极层。
[0023]本发明的另一个目的是制备包含具有反应性官能团(functionality)的粘合剂的阴极层。
[0024]本发明的另一个目的是制备包含交联剂的阴极层,该交联剂能够与相邻层中的反应性粘合剂交联。
[0025]本发明的另一个目的是制备包含具有多反应性官能团的粘合剂的阴极层,该多反应性官能团能够与包含具有多反应性官能团的粘合剂的相邻层反应。
[0026]在暴露于SMT回流条件时,通过改善ESR稳定性来提供独特优点。
[0027]可以认识到,在制备固态电解电容器的方法中提供了这些和其他优点。该方法包括:
[0028]提供阳极;
[0029]在阳极上形成电介质;
[0030]在电介质上形成阴极,其中阴极包括多个夹层,并且至少一个夹层包括具有多个官能团或者多个反应性基团的单体、低聚物或聚合物,并且相邻层包括具有可交联的官能团的分子;以及
[0031]其中在一个层上具有多个官能团或者多个反应性基团的低聚物或聚合物与所述相邻层中的可交联的官能团反应。
[0032]在具有阳极和阳极上的电介质的电容器中提供了另一个优点。阴极位于电介质上,其中阴极包括多个夹层,其中至少一个夹层包括具有多个官能团或多个基团的单体、低聚物或聚合物,并且相邻层包括具有交联至多个官能团或多个基团的分子。
【专利附图】

【附图说明】
[0033]图1是本发明的一个实施例的示意性截面图。
[0034]图2是本发明的一个实施例的示意性局部截面图。[0035]图3是本发明的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0036]本发明针对制造固态电解电容器的方法和在电容器的相邻层之间具有层间交联尤其是在相邻阴极夹层之间具有层间交联的固态电解电容器。更具体地讲,本发明针对具有改善的ESR的固态电解电容器,该改善的ESR是利用电容器的各层之间的层间交联、尤其是各阴极夹层之间的层间交联来实现的。
[0037]将参照形成本公开的整体的非限制性部分的各附图来描述本发明。整个公开中,相似的元件将被相应地进行编号。
[0038]在图1的截面示意性侧视图中示出了本发明的一个实施例。在图1中,整体上表示为10的电容器包括阳极12,其具有从其延伸出来或者与其附接的阳极引线导线14。该阳极引线优选地与阳极引线16电接触。电介质18形成在阳极上并且优选地电介质包围至少一部分阳极,优选地包围整个阳极。阴极20位于电介质上并且包围一部分电介质,条件是阴极和阳极没有直接电接触。阴极引线22与阴极电接触。在很多实施例中,优选的是用非导电树脂24来封装电容器,其中至少一部分阳极引线和阴极引线暴露出来,以附接至电路板,这对于所属领域的技术人员来讲是容易理解的。阴极包括多个夹层,这些夹层彼此交联,这将在本文中进行全面描述。
[0039]在图2的局部截面示意图中示出了本发明的一个实施例。在图2中,阴极20包括示意性示出的多个夹层201至204,其中阴极形成在电介质18上。使得相邻夹层中的可交联的官能团反应,以在现有技术中被称为交联或者被交联层的相邻层之间形成共价键26。虽然不限于此,但是阴极夹层优选地选自导电聚合物层、含碳层和含金属层(优选地按照相继次序选择)。在一个尤其优选的实施例中,第一夹层201是至少一种通过原位聚合或者通过重复地浸溃到导电聚合物浆中而在两次浸溃之间使得至少部分变干来形成的导电聚合物层。应当理解,将引线框架或者外部端子焊接到聚合物阴极是困难的。因此,在本领域中,已成为标准的是提供允许焊料粘合的导电夹层。优选地为至少一种碳夹层的第二夹层202通常施加在导电聚合物夹层201上。碳夹层或者一系列碳夹层提供了对导电聚合物夹层的粘合并且提供了一个其上可以充分地附接优选为至少一种含金属夹层的第三夹层203的层。特别优选的金属层包括银、铜或镍。金属夹层是可焊接的层,从而允许外部端子(诸如阴极引线22)诸如通过焊料或者粘合剂夹层204附接至电容器的阴极侧。在一个特别优选的实施例中,在碳夹层和导电聚合物夹层之间发生交联。
[0040]在图3的流程图中示出了本发明的一个实施例。在图3中,示出了形成本发明的固态电解电容器的方法。在图3中,在32,提供了阳极。在34,在阳极的表面上形成了电介质,其中尤其优选的电介质为阳极氧化物。在36,形成了阴极层,其中阴极包括多个夹层。多个夹层可以包括至少一个本征导电聚合物层;至少一个含碳层和至少一个含金属层。至少一个夹层包括可交联的官能团,并且相邻层包括多个官能团或多个反应性基团。在一个尤其优选实施例中,包括本征导电聚合物层的第一夹层与包含碳的第二夹层交联。在另一个尤其优选实施例中,包括碳的第一夹层与包括金属的第二夹层交联。在38,阳极和阴极引线分别附接至阳极和阴极,并且在40,电容器可选地,但是优选地,被封装和测试。
[0041]交联的相邻夹层必须包括可交联的官能团,其中一个夹层的可交联的官能团能够与相邻夹层的可交联的官能团交联,从而形成跨在两个相邻夹层的边界上的共价键。
[0042]因此,本发明通过以下方式提供了一种用于改善ESR稳定性的制备工艺:在一个夹层上提供具有可交联的官能团的分子、低聚物或聚合物,以及在相邻夹层中提供具有可交联的官能团的另一种分子、低聚物或聚合物并且优选地为多个官能团或多个反应性基团。一旦暴露于固化条件(通常为热固化),相邻夹层中的可交联分子就彼此发生反应,从而两个相邻夹层上整体形成了强共价键结合的相互渗透网络。由于该显著增强的粘合力,当暴露于表面安装温度时,阴极夹层不会层离。
[0043]夹层的可交联材料优选地包括两种组分,一种组分优选地为具有多个官能团或者多个反应性基团的化合物、低聚物或聚合物。第二种组分优选地为具有可交联的官能团的分子,其优选地选自以下物质组成的组中:羧酸(carboxylic),羟基,胺,环氧,酸酐,异氰酸酯,酰亚胺和酰胺,羧基,羧酸酐,硅烷,恶唑啉,(甲基)丙烯酸酯,乙烯类聚合物,马来酸酯,马来酰亚胺,衣康酸,烯丙醇酯,二环戊二烯基的不饱和物,不饱和的C12-C22脂肪酸或酰胺,羧酸盐或季铵盐。
[0044]在一个实施例中,本发明包括一种固态电解电容器,其包括夹层可交联材料系统,其中包括多官能的反应性基团的低聚物或聚合物选自以下物质组成的组中:聚酯,聚氨酯,聚酰胺,聚胺,聚酰亚胺,有机硅聚酯,羟基官能化的有机娃,羟乙基纤维素,聚乙烯醇,酚醛树脂,环氧树脂,丁缩醛,和这些的共聚物;或者诸如环氧/胺,环氧/酸酐,异氰酸酯/胺,异氰酸酯/醇,不饱和聚酯,乙烯基酯,不饱和聚酯和乙烯基酯共混物,不饱和聚酯/氨酯杂混树脂,聚氨酯-脲,反应性二环戊二烯树脂或反应性聚酰胺之类的这些多官能团聚合物的混合物。具有多个官能团或多个反应性基团的低聚物或聚合物优选地包括至少一种羧酸基团和至少一种羟基官能团。尤其优选的具有多官能的反应性基团的低聚物或聚合物是包含羧基和羟基官能团的聚酯。除了低聚物或者聚合物之外,具有表面官能团的颗粒也可以参与层间交联。具有官能团的颗粒选自以下物质组成的组:羧酸,羟基,胺,环氧,酸酐,异氰酸酯,酰亚胺,酰胺,羧基,羧酸酐,硅烷,恶唑啉,(甲基)丙烯酸酯,乙烯类聚合物,马来酸酯,马来酰亚胺,衣康酸,烯丙醇酯,二环戊二烯基的不饱和物,不饱和的C12-C22脂肪酸或酰胺,羧酸盐或季铵盐。颗粒可以是纳米颗粒或者微粒。官能化的纳米颗粒的一个示例是有机改性的纳米粘土。
[0045]包括酸值范围从约3至200 (毫克KOH/克树脂固体)的羧酸的聚酯是尤其优选的具有多官能的反应性基团的低聚物或聚合物。更加优选的是包括酸值范围从约3至100(毫克KOH/克树脂固体)的羧酸的聚酯,最优选的是包括酸值范围从约20至50或者约50至100 (毫克KOH/克树脂固体)的羧酸的聚酯。
[0046]包括羟值范围从约3至200(毫克KOH/克树脂固体)的羧酸的聚酯是尤其优选的具有多官能的反应性基团的低聚物或聚合物,尤其优选的是包括羟值范围从约50至100 (毫克KOH/克树脂固体)的羧酸的聚酯。
[0047]在一个实施例中,本发明包括固态电解电容器,其包括聚酯,其中该聚酯的羟值范围为从约3至100 (毫克KOH/克树脂固体)。
[0048]尤其优选的具有可交联的官能团的分子包括包含以下物质的化合物和聚合体:三聚氰胺,异氰酸酯,环氧树脂,六甲氧基三聚氰胺(hexamethoxymelamines),乙二醒,糠醒醛,三聚氰胺甲醛缩合物。这些化合物和聚合物还可以包括另外的可交联的官能团。尤其优选的交联剂是六(甲氧基甲基)三聚氰胺。
[0049]在一个优选实施例中,至少一个夹层还包括具有反应性官能团的有机或无机颗粒或纤维,或者碳颗粒填充聚合物、金属颗粒填充聚合物和导电颗粒填充聚合物,或者具有反应性官能团或者可交联基团的颗粒或纤维。
[0050]阳极是优选地选自金属或者导电金属氧化物的导体。更加优选地,阳极包括优选地选自Al、W、Ta、Nb、T1、Zr和Hf的阀金属的混合物、合金或者导电氧化物。更加优选地,阳极包括至少一种选自以下材料组成的组中的材料:A1、Ta、Nb和NbO。基本上由Ta组成的阳极是最优选的。导电聚合物材料可以用作阳极材料。尤其优选的导电聚合物包括聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩。
[0051]阴极是优选地包括二氧化锰和导电聚合物材料中的至少一种的导体。尤其优选的导电聚合物包括本征导电聚合物,更优选地选自聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩。金属可以用作阴极材料,但是阀金属不是优选材料。阴极可以包括多个夹层,其中采用粘合层来改善导体和端子之间的粘合力。尤其优选的粘合夹层包括粘合剂形式的碳、银、铜或者其他导电材料。
[0052]电介质是非导电层,在本文中不对其进行具体限定。电介质可以是金属氧化物或者陶瓷材料。尤其优选的电介质是金属阳极的氧化物,这是由于其容易形成和使用简单。
[0053]阳极引线导线选为电阻率低并且与阳极材料可兼容的材料。阳极引线导线可以与阳极材料或者其导电氧化物材料相同。尤其优选的阳极引线导线包括Ta、Nb和NbO。牺牲引线导线的材料可以与阳极引线导线相同。当期望电介质采用电解方法形成时,牺牲引线导线优选地为高导电性,具有较低电阻率。不对阳极引线导线和牺牲引线导线的形状具体限定。优选的形状包括圆形、椭圆形、矩形及其组合。对阳极引线导线的形状进行选择,以实现最终电容器的最佳电特性,以及对牺牲引线导线的形状进行选择,以实现移动阳极时所需的强度。
[0054]优选地,通过将阳极浸溃在阳极氧化溶液中通过电化学转换来形成电介质。可选地,可以通过溅射或者印刷来施加电介质前驱体,随后通过烧结来形成该层。当电介质是阳极材料的氧化物时,浸溃是优选的方法,而当电介质是不同材料(诸如陶瓷)时,溅射或涂敷技术是优选的。
[0055]优选地,通过浸溃、涂敷或者溅射导体或导电前驱体来形成阴极。导电前驱体是在被加热或活化后形成导体的材料。
[0056]可交联的官能团和交联剂的反应在电容器制造的各正常处理步骤期间出现的高温条件下进行。
[0057]示例
[0058]比较示例I
[0059]制备了使用不同的两组阳极的一系列钽阳极。对钽进行阳极氧化,以在钽阳极上形成电介质。将由此形成的阳极浸入铁(III)对甲苯磺酸酯氧化剂的溶液中I分钟,随后将其浸入乙基二氧噻吩单体中I分钟。然后冲洗阳极,以去除过量单体和60分钟聚合完成后反应得到的副产品,这样将在阳极电介质上形成薄的导电聚合物(PEDOT)的夹层。重复该过程6次。施加2至4次的商用的导电聚合物分散体(Clevios KV2),以形成较厚的外部聚合物夹层。施加现有技术中的石墨涂层,随后施加银夹层。组装各部件,并且测量表面安装之前和之后的ESR。[0060]比较示例2
[0061]除了利用聚酯粘合剂制备导电聚合物分散体之外,以与比较示例I中相同的方式制备各部件。施加现有技术的石墨涂层,随后施加银夹层。组装各部件,并且测量表面安装之前和之后的ESR。
[0062]示例 1:
[0063]制备了使用不同的两组阳极的一系列钽阳极。对钽进行阳极氧化,以在钽阳极上形成电介质。将由此形成的阳极浸入铁(III)对甲苯磺酸酯氧化剂的溶液中I分钟,随后将其浸入乙基二氧噻吩单体中I分钟。然后冲洗阳极,以去除过量单体和60分钟聚合完成后反应得到的副产品,这样将在阳极电介质上形成薄的导电聚合物(PEDOT)的夹层。重复该过程6次。施加2至4次本发明的包含具有羧基和羟基官能团的粘合剂的导电聚合物分散体,以形成较厚的外层。将作为多官能团交联剂的包含六甲氧基三聚氰胺的碳层施加到聚合物层上。在两种基团上施加银层。组装各部件,并且测量表面安装之前和之后的ESR。
[0064]示例2:
[0065]制备了使用不同的两组阳极的一系列钽阳极。对钽进行阳极氧化,以在钽阳极上形成电介质。将由此形成的阳极浸入铁(III)对甲苯磺酸酯氧化剂的溶液中I分钟,随后将其浸入乙基二氧噻吩单体中I分钟。然后冲洗阳极,以去除过量单体和60分钟聚合完成后反应得到的副产品,这样将在阳极电介质上形成薄的导电聚合物(PEDOT)层。重复该过程6次。施加2至4次本发明的包含具有羧基和羟基官能团的粘合剂的导电聚合物分散体,以形成较厚的外层。将包含具有羧基和羟基官能团的粘合剂的碳层施加到聚合物层上。在两种基团上施加银层。组装各部件,并且测量表面安装之前(QCFinal)和之后(SMT)的ESR。
[0066]
【权利要求】
1.一种制备固态电解电容器的方法,包括: 提供阳极; 在所述阳极上形成电介质; 在所述电介质上形成阴极,其中所述阴极包括多个夹层,并且至少一个夹层包括具有多个官能团或多个反应性基团的单体、低聚物或聚合物,而且相邻层包括具有可交联的官能团的分子;以及 其中一个层上的具有多个官能团或多个反应性基团的所述低聚物或聚合物与所述相邻层中的所述可交联的官能团反应。
2.如权利要求1所述的制备固态电解电容器的方法,其中至少一个所述夹层选自本征导电聚合物层、含碳层和含金属层。
3.如权利要求2所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述金属选自银、铜和镍。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述反应性基团选自羟基、羧酸、环氧、胺、酸酐官能团、聚酯、氨基甲酸乙酯、酰胺、酰亚胺、和环氧官能分子。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述多个夹层中的至少一个夹层是包括本征导电聚合物的阴极层,优选地为包括聚乙烯二氧噻吩的阴极层。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述可交联的官能团选自由羧酸、羟基、胺、环氧、酸酐、异氰酸酯、酰亚胺和酰胺组成的组。
7.如权利要求1至6中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述可交联的官能团包括化合物和聚合物,所述化合物和聚合物包含:三聚氰胺、异氰酸酯、环氧树月旨、六甲氧基三聚氰胺、可交联的聚酯、乙二醛、糠醛醛和三聚氰胺甲醛缩合物。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述的具有可交联的官能团的分子是六(甲氧基甲基)三聚氰胺。
9.如权利要求1至8中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述低聚物或聚合物是包含羧酸的聚酯,该聚酯的酸值为从约3至100 (毫克KOH/克树脂固体),更加优选的是20至50或者50至100 (毫克KOH/克树脂固体)。
10.如权利要求1至9中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述低聚物或聚合物是包含羧酸的聚酯,该聚酯的羟值为从约3至200 (毫克KOH/克树脂固体),更优选的是约50至100 (毫克KOH/克树脂固体)。
11.如权利要求1至10中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中所述阳极包含阀金属,所述阀金属优选地选自由Al、Ta、Nb和NbO组成的组。
12.如权利要求1至11中的任意一项所述的制备固态电解电容器的方法,其中至少一个夹层还包括具有反应性官能团的有机或无机颗粒或纤维,或者其中所述无机颗粒是纳米颗粒或者微粒,或者一个夹层的官能化颗粒或纤维与相邻夹层的官能化聚合物或官能化颗粒交联。
13.一种电容器,其是通过权利要求1至12中的任意一项所述的方法制备的。
14.一种电容器,包括: 阳极;所述阳极上的电介质; 所述电介质上的阴极,其中所述阴极包括多个夹层,其中所述多个夹层中的至少一个夹层包括具有多个官能团或多个基团的单体、低聚物或聚合物,并且相邻夹层包含与所述多个官能团或多个基团交联的分子。
15.如权利要求13至14中的任意一项所述的电容器,其中所述多个夹层中的所述至少一个夹层选自化学聚合的本征导电聚合物、电化学聚合的本征导电聚合物、以及由预聚合的本征导电聚合物分散体形成的层。
16.如权利要求13至15中的任意一项所述的电容器,其中至少一个夹层还包括具有反应性官能团的有机或无机颗粒或纤维、或者碳颗粒填充聚合物、金属颗粒填充聚合物和导电颗粒填充聚合物、或者具有反应性官能团或者可交联基团的颗粒或纤维。
17.如权利要求13至16中的任意一项所述的电容器,其中所述分子选自由聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、环氧树脂、丁缩醛和酚醛组成的组中。
18.如权利要求13至17中的任意一项所述的电容器,其中所述聚酯的酸值为约3至200,并且羟值为约3至200。
19.如权利要求13至18中的任意一项所述的电容器,其中所述聚合物选自聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚胺、聚酰亚胺、有机硅聚酯、羟基官能化的有机硅、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、酚醛树脂、环氧树脂、丁缩醛、`共聚物。
【文档编号】H01G9/15GK103500660SQ201310061283
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年2月27日
【发明者】安东尼·P·查科, 丹尼·Y·K·回 申请人:凯米特电子公司
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