[发明专利]带有改进的阳极的湿式电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容器，特别涉及一种带有改进的阳极的湿式电解电容器。

背景技术

由于其体积效率、可靠性和工艺兼容性良好，湿式钽电容器在电路设计中的应用日益增多。一般而言，与其它类型的电容器相比，该类电容器每单位体积的电容更大，使其在高电流、高功率和低频率电路中非常有用。并且，由于在阳极表面上形成了一层介电金属氧化物膜，这种电容器的单位电池电压通常较高。因此，湿式钽电容器通常在需要高电容、高电压、可靠性好、使用寿命长的应用领域中使用，比如医疗、工业、防御措施、航空航天、钻孔等。更具体地说，在这些应用中，湿式钽电容器主要用作DC/DC变换电路中的滤波/耦合电容器。不过，在该类电路中常规使用的湿式钽电容器的一个问题在于，它们通常需要用非常大的尺寸(体积)来获得DC/DC变换电路中采用的较大的电容量和功率输出。另外，那些试图使此类电容器在保持电气性能与原先等效的前提下减小其尺寸的尝试已被证明是有问题的。

因此，现在需要这样一种湿式电容器，在其电容和性能均有助于增大其应用的电路功率输出的前提下，该电容器具有良好的体积效率。

发明内容

在本发明的一个实施例中，公开了一种湿式电解电容器，它包括阳极、液体电解质和包括一基体的阴极。所述阳极包括一沿纵向方向延伸并涂覆了电介质的烧结多孔阳极体。该阳极体包括一设置在近端部和与其相对的远端部之间的侧壁，其中一纵向延伸通道嵌入该侧壁中。

根据本发明的另一实施例，其公开了一种湿式电解电容器，包括阳极、含水电解质和该阳极和液体所述阳极包括一大致为圆柱形的烧结多孔阳极体，该阳极体包括一设置在近端部和与其相对的远端部之间的侧壁。该阳极体涂覆有电介质。多个纵向延伸的通道嵌入阳极体的侧壁中。该阳极体含有钽、铌或两者的导电氧化物。进一步，所述阳极还包括一沿纵向方向从阳极近端部延伸出来的阳极引线。

根据本发明的另一实施例，其公开了一种形成上述公开的湿式电解电容器的方法，包括将一种粉末压入沿纵向方向延伸的多孔阳极体中，其中一纵向延伸通道嵌入该阳极体中；烧结所述多孔阳极体；阳极氧化烧结的多孔阳极体以形成一阳极；以及放置所述阳极，使其与阴极和液体电解质形成电连接。

本发明的其他方面及特征将在下面进行更详细的描述。

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，将结合附图在具体实施方式中作进一步描述，其中：

图1是本发明湿式电解电容器中使用的阳极的一个实施例的透视图；

图2是图1中阳极的侧视图；

图3是图1中阳极的俯视图；

图4是本发明湿式电解电容器中使用的阳极的另一个实施例的俯视图；

图5是应用了图1-3所示的阳极的本发明湿式电解电容器的一个实施例的剖视图；以及

图6是本发明湿式电解电容器中使用的阳极的另一个实施例的侧视图；

在本发明说明书和附图中，同一附图标记表示相同或者相似特征或部件。

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示范性具体实施例描述，并不是对本发明保护范围的限制。

总的来说，本发明旨在提供一种湿式电解电容器，其包括一包含介质层的烧结多孔阳极体、液体电解质和一阴极。至少一个纵向延伸的通道嵌入阳极体中。该通道具有相对较大的纵横比(长度/宽度)，比如大约为2或更大，在一些实施例中大约为5或更大，在一些实施例中大约为10-200，在一些实施例中大约为15-150，在一些实施例中大约为20-100，在一些实施例中大约为30-60。该种通道能显著增加阳极的外表面面积，从而能够提高阳极的散热性能。由于其良好的散热性能，与以前制成的常规湿式电解电容器相比，本发明生产出的电容器具有更高的最大纹波电流(即，频率为40kHz时，电容器温度升高10℃需要的电流)。例如，最大纹波电流可以为约2.5安或更大，在一些实施例中为约3.0安或更大，在一些实施例中为约3.2安至约5.0安。除了其他好处外，该特征能够增大应用了该种电容器的DC/DC变换器的功率输出，或者能够进一步减小预设达到某个预定功率输出需要的电容器尺寸/重量(size/weight)。