[发明专利]多阳极固体电解电容器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在极端条件下稳定的电容器组件，更具体地说，本发明涉及一种多阳极固体电解电容器组件。

背景技术

由于电解电容器(如钽电容器)的体积效率、可靠性和工艺兼容性，其在电路设计中的应用日益增长。例如，已经开发的一类电容器是固体电解电容器，包括阳极(如钽)、在阳极上形成的介质氧化物膜(如五氧化二钽(Ta₂O₅))、固体电解质层及阴极。固体电解质层可由导电聚合物形成，如Sakata等人的美国专利US 5,457,862、Sakata等人的美国专利US5,473,503、Sakata等人的美国专利US 5,729,428和Kudoh等人的美国专利US 5,812,367中所述。然而，遗憾的是，由于此类固体电解质在高温时存在从掺杂状态向不掺杂状态转变的倾向或从不掺杂状态向掺杂状态转变的倾向，其高温稳定性较差。为了解决这些问题和其它问题，人们已经开发了密封的电容器，以限制使用期间氧气与导电聚合物接触。例如，Rawal等人公开的美国专利US 2009/0244812描述了一种电容器组件，包括导电聚合物电容器，所述电容器封闭和密封在含惰性气体的陶瓷外壳内。所述外壳包括焊接到基础结构侧壁上的盖子。据Rawal等所述，陶瓷外壳限制供应给导电聚合物的氧气量和水分量，因此，降低了在高温环境中氧化的可能性，从而提高了电容器组件的热稳定性。

然而，不管实现的好处如何，问题却依然存在。例如，高电容应用通常需要较大的阳极来实现要求的电容。然而，由于其尺寸较大，电容器元件的机械稳定性较差，尤其是在极端条件下(例如，超过大约175℃的高温与/或超过大约35伏特的高电压)时，导致剥离及电气性能较差。

因此，目前需要一种能够实现较高电容且在极端条件下仍然保持稳定的电容器。

发明内容

在本发明的一个实施例中，公开了一种电容器组件。所述组件包括定义了一内部空腔的外壳，所述内部空腔内存在包含惰性气体的气体氛围。所述组件还包括与第二电容器元件并列相邻的第一电容器元件，其中所述第一电容器元件和第二电容器元件位于内部空腔内，并与外壳连接。每个电容器元件包括由阳极氧化的烧结多孔体形成的阳极及覆盖在所述阳极上的固体电解质。所述电容器组件进一步包括从阳极多孔体侧向延伸的阳极引线，其中所述引线位于外壳的内部空腔内。一阳极端子与每个电容器元件的阳极引线电连接，一阴极端子与每个电容器元件的固体电解质电连接。

本发明的其它特点和方面将在下文进行更详细的说明。

附图说明

本发明的完整和具体说明，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施例，结合附图和附图标记在具体实施方式中作进一步描述，在附图中，同一附图标记表示相同或者相似部件。附图说明如下：

图1是本发明电容器组件的一个实施例的前视图；

图2是图1所示电容器组件去掉了盖子和密封元件后的前视图；

图3是图1和图2所示电容器组件沿线3-3的剖视图。

具体实施方式

对于本领域技术人员来说，下面的内容仅作为本发明的具体实施例，并不是对本发明保护范围的限制，保护范围在示范性结构中得到体现。

一般说来，本发明涉及一种能够实现高电容并且在极端条件下仍然具有热稳定性和机械稳定性的电容器组件。虽然所述组件的电容可能根据应用而有所不同，但是，在工作频率120Hz和温度大约23℃±大约2℃时测定的电容可以是大约200μF至大约10,000μF，在一些实施例中，是大约500μF至大约8,000μF，在一些实施例中，是大约1,000μF至大约6,000μF，在一些实施例中，是大约2,000μF至大约5,000μF。即使电容如此之高，但是，通过将几个独立的电容器元件与电容器组件的外壳连接，仍然可以实现良好的机械稳定性。并不打算受理论限制，我们认为，采用多个电容器元件，增大了电容器元件与外壳连接的表面积。此外，这样做使电容器元件可以在更大面积上分散使用期间产生的振动力，从而降低了剥离的可能性。电容器元件还封闭和密封在存在含惰性气体的气氛的外壳内，从而限制供应给电容器元件固体电解质的氧气量和水分量。通过组合上述特点，所述电容器组件能够在极端条件下更好地工作。

下面将更为详细地说明本发明的各种实施例。

I.电容器元件