[其他]固態(tài)電解電容及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87107675
• 申請(qǐng)日: 1987-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87107675A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)藤一美;荒川美明;渡部晴義
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昭和電工株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01G9/00
• 分類(lèi)號(hào): H01G9/00;H01G9/24
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 付霞

本發(fā)明涉及的是一種在高溫狀態(tài)下具有很好穩(wěn)定性的固態(tài)電解電容器。

一般的固態(tài)電解電容器的結(jié)構(gòu)通常是這樣的：在由具有閥門(mén)作用的金屬構(gòu)成的正極基片上，形成一個(gè)氧化膜層;在此氧化膜層的外表面形成一個(gè)諸如二氧化錳這樣的半導(dǎo)體材料構(gòu)成的半導(dǎo)體層，作為相反極性的電極;用銀糊狀物或類(lèi)似物質(zhì)在該半導(dǎo)體層上形成一個(gè)導(dǎo)電層，用于減小接觸電阻。

然而，這樣一種固態(tài)電解電容器有一個(gè)缺點(diǎn)，即在長(zhǎng)時(shí)間的高溫條件下，隨著時(shí)間的推移，損耗系數(shù)會(huì)增大。

基于以上所述的背景，本發(fā)明的主要目的是提供一種在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下，仍能保持良好穩(wěn)定性的固態(tài)電解電容器。

更具體地說(shuō)，一方面，本發(fā)明的固態(tài)電解電容器包含有一個(gè)由具有閥門(mén)作用的金屬構(gòu)成的正極基片;一層絕緣的氧化膜;一個(gè)半導(dǎo)體層;以及一個(gè)導(dǎo)電層，把它們按此順序形成在正極基片上。其中的導(dǎo)電層主要是由金屬氧化物粉末和金屬粉末構(gòu)成的糊狀物。

另一方面，本發(fā)明改進(jìn)了固態(tài)電解電容器的制備方法，該方法包括在由具有閥門(mén)作用的金屬構(gòu)成的正極基片表面上，按順序形成絕緣的氧化膜、半導(dǎo)體層以及導(dǎo)電層，其改進(jìn)之處為：將形成在絕緣氧化膜上的半導(dǎo)體層表面進(jìn)行超聲波沖洗，然后在沖洗過(guò)的表層上形成一個(gè)主要由金屬氧化物粉末和金屬粉末構(gòu)成的糊狀物層，作為導(dǎo)電層。

用于作為本發(fā)明的固態(tài)電解電容器的正極的閥用金屬基片，可以采用任何具有閥門(mén)作用的金屬，如鋁、鉭、鈮、鈦以及它們的合金。

在正電極基片的表面部分形成的正電極本身的氧化層，或在正電極基片的表面上形成的另外一種絕緣的氧化層，都可作為正電極基片表面的氧化膜層。以正電極閥用金屬氧化物構(gòu)成的層為最好。在每一種情況下，眾所周知的方法，如可以采用液態(tài)電解質(zhì)的陽(yáng)極形成法制成氧化層。

對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體層的組成及其制備方法并沒(méi)有特別嚴(yán)格的要求。然而，為了提高電容器的性能，最好按照已知的化學(xué)或電化學(xué)的沉積法來(lái)制備，主要是由二氧化鉛或二氧化鉛和硫酸鉛的混合物構(gòu)成的半導(dǎo)體層。

這里所謂的化學(xué)沉積法，例如可以是一種從包括含鉛化合物和氧化劑的反應(yīng)母液中來(lái)沉積半導(dǎo)體層的方法。

作為含鉛化合物中的鉛原子可以是以配位鍵或離子鍵的形式與螯合化合物結(jié)合，這些螯合化合物如8-羥基喹啉、乙酰丙酮、3-羥基對(duì)吡喃酮、水揚(yáng)酸、茜素、聚乙酸乙烯酯、卟啉化合物、冠狀或穴狀化合物、檸檬酸鉛、乙酸鉛、堿式乙酸鉛、氯化鉛、溴化鉛、高氯酸鉛、氨基磺酸鉛、六氟硅酸鉛、溴酸鉛、氟硼酸鉛、水合乙酸鉛以及硝酸鉛。按照用作反應(yīng)母液的溶劑的種類(lèi)選擇適合的含鉛化合物。可將水或有機(jī)溶劑用作溶劑。可以采用上述兩種或多種含鉛化合物的混合物。

在反應(yīng)母液中的含鉛化合物的濃度從0.05摩爾/升至給定的飽和溶解度濃度，較好的是從0.1摩爾/升到給定的飽和溶解度濃度，最好從0.5摩爾/升至給定的飽和溶解度濃度。如果反應(yīng)母液中的含鉛化合物的濃度低于0.05摩爾/升，就不能得到性能良好的固態(tài)電解電容器。如果反應(yīng)母液中的含鉛化合物的濃度超過(guò)給定的飽和溶解度，通過(guò)增加額外的含鉛化合物也不會(huì)帶來(lái)什么好處。

上面提到的氧化劑可以是，例如苯醌、吡啶-N-氧化物、二甲亞砜、鉻酸、高錳酸鉀、氧化硒、乙酸汞、氧化釩、氯酸鈉、氯化鐵、過(guò)氧化氫、漂白粉以及過(guò)氧化苯酰。按照氧化劑的種類(lèi)選擇合適的氧化劑，可以采用上述兩種或多種氧化劑的混合物。

每使用一摩爾含鉛化合物，最好用0.1至5摩爾的氧化劑。如果每使用一摩爾含鉛化合物，氧化劑的用量超過(guò)5摩爾，則從經(jīng)濟(jì)上講是不合算的。如果每使用一摩爾含鉛化合物，氧化劑的用量不足0.1摩爾，就不能得到性能良好的固態(tài)電解電容器。

形成主要由二氧化鉛組成的半導(dǎo)體層的方法，可以是：把含鉛化合物溶液和氧化劑溶液混合，以構(gòu)成反應(yīng)母液，并且將在其表面具有上述氧化膜的正電極基片浸入反應(yīng)母液中，用化學(xué)沉積的方法沉積出一個(gè)主要由二氧化鉛組成的半導(dǎo)體層。

至于電化學(xué)沉積法，例如可以是已由本專(zhuān)利發(fā)明人提出的方法（見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)№.61-26，952），即通過(guò)電氧化，從高濃度含鉛化合物的電解液中，沉積出二氧化鉛。