[发明专利]固体电解电容器和用于该固体电解电容器的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体电解电容器和形成该固体电解电容器的方法。

背景技术

最近的发展涉及包含作为固体电解质的导电聚合物层的固体电解电容器。例如，在US7,268,997B2中公开了具有导电聚合物的固体电解电容器，该专利的内容通过引用结合在此。具体而言，公开的固体电解电容器包含复杂的导电聚合物膜；所述复杂的导电聚合物由下列膜组成：在阳极氧化膜上形成的内部导电性聚合物膜；和形成在内部导电性聚合物膜上的外部导电性聚合物膜。

已经提出各种方法用于形成导电聚合物膜，特别是基于3，4-亚乙基二氧基噻吩(EDOT)单体的导电聚合物膜。例如，在下列专利中公开了用于形成基于EDOT单体的导电聚合物膜的方法：US4,910,645、US4,959,430、US4,987,042、US5,035,926、EP0440957B1、US4,780,796和JP_A2002-60736，这些文献的内容通过引用结合在此。

然而，根据上面列出的方法形成的导电聚合物膜的电导率不足。需要具有高电导率的导电聚合物膜，特别是这样的导电聚合物膜：该导电聚合物膜在用于固体电解电容器时，即使在例如100℃以上的高温下，也不提高电容器的ESR值。

发明内容

根据本发明的一个方面，固体电解电容器包含：使用阳极氧化膜形成的阀作用金属(valve metal)；形成在阳极氧化膜上的内部导电性聚合物膜；和形成在内部导电性聚合物膜上的外部导电性聚合物膜。外部导电性聚合物膜通过如下这样获得：制备第一聚合物溶液(PEDOT/PSSA)；将预定的被溶解物质溶解于非水性溶剂中，所述预定的被溶解物质选自硼酸、1-萘磺酸、2-萘磺酸、1，3，6-萘三磺酸、和聚苯乙烯磺酸，及其盐中；将溶解的溶剂与纯水混合以获得添加溶液(additional soution)；将添加溶液加入到第一聚合物溶液中以获得第二聚合物溶液；以及将第二聚合物溶液涂敷到内部导电性聚合物膜上。

通过研读优选实施方案的描述并且通过参考附图，可以理解本发明的目的并且更完全地理解其结构。

附图说明

图1是示意性显示根据本发明的一个实施方案的铝固体电解电容器的横截面图；和

图2是示意性显示图1的铝固体电解电容器的一部分的放大横截面图，所述一部分用圆“A”表示。

尽管本发明能容许各种修改和备选形式，但是其具体实施方案在附图中是作为实例示出的，并且在此将被详细描述。然而，应该理解附图和对它的详细描述不意在将本发明限制为公开的具体形式，而相反地，本发明覆盖落入如后附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同内容和备选方案。

具体实施方式

参考图1和2，根据本发明的一个实施方案的固体电解电容器是铝固体电解电容器，并且包含：蚀刻的铝膜1；形成在蚀刻的铝膜1的两个表面上的阳极氧化的氧化铝膜2；形成在阳极氧化的氧化铝膜2上的抗蚀剂带3；在各个阳极氧化的氧化铝膜2上的抗蚀剂带3之间形成的预涂层4；形成在各个预涂层4上的内部导电性聚合物膜5；形成在各个内部导电性聚合物膜5上的外部导电性聚合物膜6；石墨层7；以及银糊层8。该固体电解电容器可以具有另一种钽或铌的阀作用金属。

可以通过下列方法形成固体电解电容器。首先，通过蚀刻将铝膜变粗糙以获得蚀刻的铝膜1，所述蚀刻的铝膜1具有如图2中所示的粗糙的表面。在本实施方案中，从上面观察，蚀刻的铝膜1具有矩形形状。将铝膜1在例如己二酸、柠檬酸或磷酸的水溶液或另一种含有所列举酸的盐的水溶液中进行化学转化，以在铝膜1的两个表面上形成阳极氧化的氧化铝膜2。然后，形成抗蚀剂带3以限定阴极部分10和阳极部分9，并使得将阴极部分10安置在阳极部分9之间。因此，获得铝固体电解电容器的底部基体11。在本实施方案中，抗蚀剂带3由热固性树脂、特别是环氧树脂形成。然而，本发明不限于此，抗蚀剂带3可以由热塑性树脂形成。

使用特定的水溶液浸渍底部基体11的阴极部分10，所述水溶液包含0.5至3重量％的聚苯乙烯磺酸(PSSA)。将浸渍的阴极部分10干燥并且硬化，以在阳极氧化膜2上分别形成作为预涂层4的PSSA膜。通过化学氧化聚合法，在预涂层4上分别形成内部导电性聚合物膜5。例如，如日本专利申请2006-163574中所公开的，内部导电性聚合物膜5的每一个都是聚吡咯、聚亚乙基二氧基噻吩或聚苯胺的化学氧化聚合膜或者由用于形成内部导电性聚合物膜的聚合物溶液所形成的导电聚合物膜。