[发明专利]钽电容器固体电解质及其制备方法、钽电容器和用电器

说明书

本发明公开了钽电容器固体电解质及其制备方法、钽电容器和用电器，涉及电容器的阴极电解质制备技术领域。制备方法，包括：采用浆料包覆法在第一中间体的表面进行至少一次浆料包覆，得到第二中间体，浆料包覆法为：在被包覆物表面包覆含有β‑MnO₂粉末的硝酸锰浆料，然后干燥；将得到的第二中间体通过热分解使其中所含的硝酸锰分解为二氧化锰得到第三中间体；第一中间体为表面覆盖有介质氧化层且微孔被二氧化锰填满的多孔钽烧结体；在第三中间体的表面再次包覆二氧化锰，以填满第二中间体表面β‑MnO₂微粒间的间隙。用电器，包括上述的钽电容器。该方法可减小被覆过程中对介质氧化膜的破坏，使电容器漏电稳定性好。

技术领域

本发明涉及电容器的阴极电解质制备技术领域，具体而言，涉及钽电容器固体电解质及其制备方法、钽电容器和用电器。

背景技术

随着人工智能、物联网、汽车电子和5G通讯技术的高速发展，电容器的使用环境和应用范围受到极大的考验，对电子元器件的加工制造和封装技术提出新的要求。传统的二氧化锰型片式钽电容器因稳定性好，可靠性高，能够耐受各种严酷的环境，在很多特殊的应用领域有不可替代的作用。但二氧化锰型片式钽电容器的爆炸燃烧的失效模式和较高的等效串联电阻(ESR)在很多应用环境受到很大的限制，也为设计带来很多的顾忌。电容器漏电流的稳定性对电容器爆炸燃烧起主要原因，ESR增大更加速了电容器温度的升高，对电容器的爆炸燃烧起辅助作用。因此，提高片式锰系钽电容器的稳定性和可靠性，需要改进漏电流的稳定性，同时降低ESR。其中电容器阴极电解质二氧化锰的被覆对电容器的漏电流稳定性和ESR有非常重要的作用。传统的二氧化锰被覆的方法都是在高温环境中通过热分解硝酸锰溶液沉积二氧化锰。二氧化锰沉积过程是非常剧烈的，产生大量的蒸汽和气体，沉积的坚硬的二氧化锰层附着在钽芯子内部微孔的氧化膜表面，介质氧化膜表面产生很大的压力和应变，随着热分解循环次数的增多和沉积二氧化锰层厚度的增大，应变也随着增大，从而对介质氧化膜造成破坏，对电容器的稳定性和可靠性造成隐患。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供钽电容器固体电解质及其制备方法、钽电容器和用电器，以改善背景技术提到的至少一种问题。

本发明是这样实现的：

第一方法，本发明实施例提供一种钽电容器固体电解质的制备方法，包括：

中间层包覆：采用浆料包覆法在第一中间体的表面进行至少一次浆料包覆，得到第二中间体，浆料包覆法为：在被包覆物表面包覆含有β-MnO₂粉末的硝酸锰浆料，然后干燥；将得到的第二中间体通过热分解使其中所含的硝酸锰分解为二氧化锰得到第三中间体；第一中间体为表面覆盖有介质氧化层且微孔被二氧化锰填满的多孔钽烧结体；

表面包覆：在第三中间体的表面再次包覆二氧化锰，以填满第二中间体表面β-MnO₂微粒间的间隙。

在可选的实施方式中，浆料包覆的次数为两次，依次采用第一浆料和第二浆料进行包覆，第一浆料中所含的β-MnO₂粉末粒径为5-35μm，优选为8-30μm；第二浆料中所含的β-MnO₂粉末粒径为3-20μm，优选为5-18μm；

在可选的实施方式中，第一浆料的粘度为100-1000cPs，优选为150-800cPs，更优选为180-750cPs；

在可选的实施方式中，第二浆料的粘度为200-1800cPs，优选为300-1500cPs，更优选为350-1300cPs；

在可选的实施方式中，第一浆料中包括质量比为1：0.63-2.75：0.01-0.08的β-MnO2粉末、硝酸锰以及第一粘合剂；

在可选的实施方式中，第一粘合剂包括气相二氧化钛、气相氧化铝和气相二氧化硅等中至少一种；