[發明專利]機械穩定性提高的密封電解電容器

有效

• 申請號: 201210096292.4
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102751103B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: I·澤尼科娃;M·比樂
• 申請（專利權）人: AVX公司
• 主分類號: H01G9/15
• 分類號: H01G9/15;H01G9/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 馮劍明

技術領域

本發明涉及一種密封電解電容器，更具體地，本發明涉及一種有高機械穩定性的密封電解電容器。

背景技術

由于其體積效率、可靠性和工藝兼容性，電解電容器(如鉭電容器)在電路設計中的應用日益增長。例如，已經開發的一類電容器是固體電解電容器，包括陽極(如鉭)、在陽極上形成的介質氧化物膜(如五氧化二鉭(Ta₂O₅))、固體電解質層及陰極。固體電解質層可由導電聚合物形成，如Sakata等人的美國專利US 5,457,862、Sakata等人的美國專利US5,473,503、Sakata等人的美國專利US 5,729,428和Kudoh等人的美國專利US 5,812,367中所述。然而，遺憾的是，由于此類固體電解質在高溫時存在從摻雜狀態向不摻雜狀態轉變或從不摻雜狀態向摻雜狀態轉變的傾向，其高溫穩定性較差。為了解決這些問題和其它問題，人們已經開發了密封的電容器，以限制使用期間氧氣與導電聚合物接觸。例如，Rawal等人公開的美國專利US 2009/0244812描述了一種電容器組件，包括導電聚合物電容器，所述電容器封閉和密封在含惰性氣體的陶瓷外殼內。據Rawal等人所述，陶瓷外殼限制供應給導電聚合物的氧氣量和水分量，因此，降低了在高溫環境中氧化的可能性，從而提高了電容器組件的熱穩定性。然而，不管實現的好處如何，問題卻依然存在。例如，電容器元件有時候在極端條件下(如超過大約175℃的高溫與/或超過大約35伏特的高壓)機械穩定性變差，導致電容器元件剝離，電氣性能變差。當使用相對較大的陽極時，如高電容應用中使用的陽極時，這個問題尤其突出。

因此，目前需要一種在極端條件下性能改進的固體電解電容器。

發明內容

本發明的一個實施例公開了一種電容器組件，包括電容器元件和定義了一個內部空腔的外殼，所述電容器元件放在外殼內。聚合物限制材料與電容器元件表面及外殼表面相鄰并與這些表面相接觸，至少部分內部空腔未被電容器元件和聚合物限制材料占據。所述組件還包括與陽極體電連接的陽極端子及與固體電解質電連接的陰極端子。

在本發明的另一個實施例中，公開了一種形成電容器組件的方法。所述方法包括將電容器元件放在外殼的內部空腔內，其中所述電容器元件包括陽極氧化、涂覆固體電解質的燒結陽極體。所述陽極體與陽極端子電連接，所述固體電解質與陰極端子電連接。然后，使熱固性材料與電容器元件表面和外殼表面相鄰并與它們相接觸。固化熱固性材料，形成聚合物限制材料。所述電容器元件和聚合物限制材料密封在存在含惰性氣體的氣體氛圍的外殼內。

本發明的其它特點和方面將在下文進行更詳細的說明。

附圖說明

本發明的完整和具體說明，包括對于本領域技術人員而言的最佳實施例，結合附圖和附圖標記在具體實施方式中作進一步描述，在附圖中，同一附圖標記表示相同或者相似部件。附圖說明如下：

圖1是本發明電容器組件的一個實施例的剖視圖；

圖2是本發明電容器組件另一個實施例的剖視圖；

圖3是本發明電容器組件另一個實施例的剖視圖；

圖4是本發明電容器組件另一個實施例的俯視圖。

具體實施方式

對于本領域技術人員來說，下面的內容僅作為本發明的具體實施例，并不是對本發明保護范圍的限制，保護范圍在示范性結構中得到體現。

一般說來，本發明涉及一種在極端條件下具有熱穩定性和機械穩定性的電容器組件。通過將電容器元件封閉和密封在存在含惰性氣體的氣氛的外殼內，從而限制供應給電容器固體電解質的氧氣量和水分量而獲得了熱穩定性。為了給組件提供良好的機械穩定性，還采用與電容器元件一個或多個表面相鄰并與這些表面相接觸的聚合物限制材料。不打算受理論限制，人們認為，聚合物限制材料的強度和剛性有助于電容器更好地耐受使用期間受到的振動力，從而不會造成剝離。采用這種方式，電容器組件能夠在極端條件下更好地工作。

下面將更為詳細地說明本發明的各種實施例。

I.電容器元件