[发明专利]含有本征导电聚合物的固体电解电容器

说明书

提供含有电容器元件的固体电解电容器。电容器元件含有烧结的多孔阳极体，覆盖在阳极体上的电介质，覆盖在电介质上的固体电解质，和覆盖在固体电解质上并且包括导电聚合物颗粒的外部涂层。固体电解质包括含有具有一定通式的噻吩重复单元的导电聚合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2018年12月11日的美国临时专利申请序号62/777,916的申请权益，通过引用将其全部内容并入本文。

背景技术

固体电解电容器(例如，钽电容器)典型地通过如下制得：将金属粉末(例如，钽)压在金属引线周围，烧结被压的部分，使烧结的阳极阳极化，以及此后施加固体电解质。本征导电(传导性，conductive)聚合物由于其有利的低等效串联电阻(“ESR”)和“不燃烧/不着火”失效模式而常常被用作固体电解质。例如，这样的电解质可通过3,4-二氧基噻吩单体(“EDOT”)在催化剂和掺杂剂的存在下的原位化学聚合而形成。然而，采用原位聚合的聚合物的常规电容器倾向于具有相对高的泄露电流(“DCL”)并且在(例如在快速开启或运行电流尖峰期间所经历的)高电压下失效。在克服这些问题的尝试中，还已经采用了由聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)和聚(苯乙烯磺酸)的复合物(“PEDOT：PSS”)形成的分散体。虽然PEDOT：PSS分散体可产生改进的泄露电流值，但仍有其他问题。例如，基于聚合物浆料的电容器的一个问题是它们仅可实现其湿电容的相对低的百分比，这意味着在大气(氛围，atmosphere)湿度的存在下它们具有相对大的电容损失和/或波动。

因此，对呈现出相对稳定的电性质的改进的固体电解电容器存在需求。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，公开了含有电容器元件的固体电解电容器。所述电容器元件含有烧结的多孔阳极体，覆盖在阳极体上的电介质，覆盖在电介质上的固体电解质，和覆盖在固体电解质上并且包括导电聚合物颗粒的外部聚合物涂层。所述固体电解质包括含有以下通式(1)和/或(2)的噻吩重复单元的导电聚合物：

其中，

X₁和X₂独立地为氢、任选地被取代的烷基(例如，具有1至12个碳原子的烷基)、任选地被取代的烷氧基(例如，具有1至12个碳原子的烷氧基)、任选地被取代的氧化亚烷基(例如，具有1至12个碳原子)、任选地被取代的氰硫基、任选地被取代的烷硫基、或任选地被取代的氨基，或者其中X₁和X₂组合而形成任选地被取代的亚烷基二氧基(例如，具有1至12个碳原子)或任选地被取代的亚烷基二硫基基团(例如，具有1至12个碳原子)；和

R为任选地被取代的烷基(例如，具有1至12个碳原子的烷基)、任选地被取代的烷氧基(例如，具有1至12个碳原子的烷氧基)、任选地被取代的氧化亚烷基(例如，具有1至20个碳原子)、任选地被取代的芳基(例如，苯基)、任选地被取代的杂环、任选地被取代的稠环基团、或者前述任意者的盐或酸。

本发明的其他特征和方面在下面更详细地阐述。

附图说明

在本说明书的其余部分中，参照附图更具体地阐述了针对本领域的普通技术人员而言充分且能够实现的本发明的公开内容(包括其最佳模式)，在所述附图中：

图1为本发明组件(组装件，assembly)的电容器的一个实施方式的横截面图；

图2为本发明组件的电容器的另一个实施方式的横截面图；

图3为本发明组件的电容器的又一个实施方式的横截面图；和

图4为本发明组件的电容器的再一个实施方式的顶视图。

在本说明书和附图中的附图标记的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式