本發(fā)明涉及一種超高壓固體電解電容器。

背景技術(shù)：
固體電解電容器(如鉭電容器)對(duì)電子電路的微型化做出了重要貢獻(xiàn)，使這種電路可以在極端環(huán)境中使用。傳統(tǒng)固體電解電容器是通過(guò)在金屬引線周?chē)鷫褐平饘俜勰?如鉭)、燒結(jié)壓制部件、對(duì)燒結(jié)陽(yáng)極進(jìn)行陽(yáng)極氧化，然后涂覆固體電解質(zhì)而形成。本質(zhì)上，由于導(dǎo)電聚合物的等效串聯(lián)電阻(“ESR”)低，以及失效模式是“非燃燒/非點(diǎn)燃”模式，因此，通常被用作固體電解質(zhì)。這類(lèi)電解質(zhì)可以在催化劑和摻雜劑存在下通過(guò)單體的原位聚合形成?；蛘?，還可以采用預(yù)先制備的導(dǎo)電聚合物漿液。不管導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)是怎樣形成的，它們的一個(gè)問(wèn)題是其固有脆弱性，在電容器形成期間或運(yùn)作期間，這種固有脆弱性有時(shí)使導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)與介質(zhì)剝離。此外，在電壓非常高的應(yīng)用中，介質(zhì)層的質(zhì)量可使電容器出現(xiàn)故障。例如，高壓配電系統(tǒng)向電容器輸送高壓，導(dǎo)致出現(xiàn)突入或“浪涌”電流，尤其是在迅速打開(kāi)電源時(shí)或在工作電流尖峰期間。電容器能夠耐受峰值浪涌電流且不出現(xiàn)故障可能部分與介質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)。由于較薄處的電阻比附近較厚處的電阻低，較薄處消耗的功率通常更大。因此，當(dāng)施加浪涌電流時(shí)，這些較薄處可能發(fā)展成脆弱的“熱點(diǎn)”，最終導(dǎo)致介質(zhì)降解和崩潰。因此，需要一種在電壓非常高的環(huán)境中具有改善的性能的固體電解電容器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了一種形成超高壓固體電解電容器元件的方法。所述方法包括在大約300伏特或更高的形成電壓及大約10℃至大約70℃條件下，對(duì)燒結(jié)多孔陽(yáng)極體進(jìn)行陽(yáng)極氧化，以在所述陽(yáng)極體上形成包含介質(zhì)涂層的陽(yáng)極，其中所述陽(yáng)極體是由包含鉭、鈮或它們的導(dǎo)電氧化物的粉末形成的；以及向所述陽(yáng)極應(yīng)用導(dǎo)電聚合物顆粒分散體，形成固體電解質(zhì)，其中所述導(dǎo)電聚合物顆粒包括取代聚噻吩。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了一種包括一陽(yáng)極的固體電解電容器，其中所述陽(yáng)極包括陽(yáng)極氧化的燒結(jié)多孔陽(yáng)極體。所述陽(yáng)極體是由包含鉭或鈮的氧化物的、比電荷是大約3,000至大約40,000μF*V/g的粉末形成的。所述電容器還包括覆蓋在所述陽(yáng)極上的固體電解質(zhì)，其中所述固體電解質(zhì)是由包括聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)或其衍生物的導(dǎo)電聚合物顆粒分散體形成的。一陽(yáng)極端子與所述陽(yáng)極電連接，一陰極端子與所述固體電解質(zhì)電連接。此外，所述電容器的擊穿電壓是大約200伏特或更高。本發(fā)明的其它特點(diǎn)和方面將在下文進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。附圖說(shuō)明本發(fā)明的完整和具體說(shuō)明，包括對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的最佳實(shí)施例，結(jié)合附圖和附圖標(biāo)記在具體實(shí)施方式中作進(jìn)一步描述，在附圖中，同一附圖標(biāo)記表示相同或者相似部件。附圖說(shuō)明如下：圖1是根據(jù)本發(fā)明形成的一個(gè)電容器實(shí)施例的示意圖。具體實(shí)施方式應(yīng)該理解，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，下面的內(nèi)容僅作為本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，更廣泛的內(nèi)容在示范性結(jié)構(gòu)中得到體現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及一種用于超高壓環(huán)境的電容器，如額定電壓大約75V或更高，在一些實(shí)施例中是大約100V或更高，在一些實(shí)施例中，是大約110V至大約200V。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將與陽(yáng)極、介質(zhì)和固體電解質(zhì)形成有關(guān)的各種特點(diǎn)獨(dú)特且受控的綜合，可以實(shí)現(xiàn)這種在超高電壓環(huán)境中使用的電容器。例如，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以在形成電壓比傳統(tǒng)采用的形成電壓更高、溫度比傳統(tǒng)采用的溫度更低的條件下開(kāi)展陽(yáng)極氧化。也就是說(shuō)，陽(yáng)極氧化期間采用的形成電壓通常是大約300V或更高，在一些實(shí)施例中是大約320V或更高，在一些實(shí)施例中，是大約340V至大約380V，溫度是從大約10℃至大約70℃，在一些實(shí)施例中，是從大約20℃至大約60℃，在一些實(shí)施例中，是從大約25℃至大約50℃。雖然，并不完全了解準(zhǔn)確的機(jī)理，但是，我們認(rèn)為，采用這些條件可以大幅改善介質(zhì)的質(zhì)量和厚度，同時(shí)，不會(huì)對(duì)其表面覆蓋的均勻性和一致性造成不利影響。除采用的陽(yáng)極氧化條件與傳統(tǒng)采用的不同之外，所述固體電解質(zhì)還是通過(guò)預(yù)成型的導(dǎo)電聚合物顆粒分散體形成的。采用這種方式，所述電解質(zhì)通常不含導(dǎo)致介質(zhì)降解(尤其是在上述超高電壓條件下)的高能自由基(如Fe2+或Fe3+離子)。根據(jù)本發(fā)明得到的電容器能夠用于超高壓應(yīng)用。例如，電容器可能具有相對(duì)較高的“擊穿電壓”(電容器失效時(shí)的電壓)，如大約為120V或更高，在一些實(shí)施例中，大約為175V或更高，在一些實(shí)施例中，大約為200V或更高，在一些實(shí)施例中，為大約240V至大約300V。同樣，電容器還能夠耐受高壓應(yīng)用中常見(jiàn)的相對(duì)較高的浪涌電流。例如，浪涌電流峰值可以是大約100A或更高，在一些實(shí)施例中可以是大約200A或更高，在一些實(shí)施例中，可以是大約300A至大約800A。下面將更為詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的各種實(shí)施例。I.陽(yáng)極陽(yáng)極通常由一種閥金屬組合物形成。該組合物的比電荷可能有所不同，例如，為大約2,000μF*V/g到大約70,000μF*V/g，在一些實(shí)施例中，從大約3,000μF*V/g到大約40,000μF*V/g或更高，在一些實(shí)施例中，從大約4,000到大約20,000μF*V/g。閥金屬組合物包含一種閥金屬(即能夠氧化的金屬)或基于閥金屬的化合物，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦及它們的合金、氧化物、氮化物等。例如，閥金屬組合物可包含一種鈮的導(dǎo)電氧化物，如鈮氧原子比為1:1.0±1.0的鈮的氧化物，在一些實(shí)施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.3，在一些實(shí)施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.1，在一些實(shí)施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.05。例如，鈮的氧化物可能是NbO0.7、NbO1.0、NbO1.1和NbO2。這種閥金屬氧化物的實(shí)例在Fife的美國(guó)專(zhuān)利US6,322,912、Fife等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,391,275、Fife等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,416,730、Fife的美國(guó)專(zhuān)利US6,527,937、Kimmel等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,576,099、Fife等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,592,740、Kimmel等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,639,787、Kimmel等人的美國(guó)專(zhuān)利US7,220,397，及Schnitter公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2005/0019581、Schnitter等人公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2005/0103638及Thomas等人公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2005/0013765均有所描述。為了形成陽(yáng)極，通常采用閥金屬組合物的粉末。粉末可以包含任何形狀的顆粒，如結(jié)節(jié)狀、角狀、片狀等，及這些形狀的混合。在具體的實(shí)施例中，顆粒為相對(duì)扁平或板狀，為片狀形態(tài)。這種顆?？梢栽陉?yáng)極的外表面和內(nèi)表面之間提供短的傳輸線，并且提供具有高導(dǎo)電性的高度連續(xù)和致密的引線-陽(yáng)極連接。這些顆?？梢蕴岣邠舸╇妷?電容器失效時(shí)的電壓)，并且有助于降低等效串聯(lián)電阻(“ESR”)。這些顆粒在更高電壓條件下進(jìn)行陽(yáng)極氧化時(shí)，還可以提高陽(yáng)極的比電荷，從而提高能量密度。當(dāng)采用時(shí)，片狀顆粒通常是扁的。平整度通常由“縱橫比”來(lái)定義，即顆粒的平均直徑或?qū)挾瘸云骄穸?“D/T”)。例如，顆粒的縱橫比從大約2至大約100，在一些實(shí)施例中從大約3至大約50，在一些實(shí)施例中從大約4至大約30。顆粒的比表面積從大約0.5至大約10.0m2/g，在一些實(shí)施例中，是大約0.7至大約5.0m2/g，在一些實(shí)施例中，是大約1.0至大約4.0m2/g。術(shù)語(yǔ)“比表面積”是指按照《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》1938年第60卷309頁(yè)上記載的Bruanauer、Emmet和Teller發(fā)表的物理氣體吸附法(B.E.T.)測(cè)定的表面積，吸附氣體為氮?dú)狻Ｔ摐y(cè)試可采用紐約Syosset的QUANTACHROME公司的比表面積分析儀進(jìn)行測(cè)試，該分析儀通過(guò)檢測(cè)流過(guò)的吸附劑和惰性載氣(如氦氣)混合物熱導(dǎo)率的變化，從而測(cè)定被吸附在固體表面上的吸附性氮?dú)獾牧?。體積密度(亦稱(chēng)為斯科特(Scott)密度)通常從大約0.1至大約2克每立方厘米(g/cm3)，在一些實(shí)施例中是大約0.2g/cm3至大約1.5g/cm3，在一些實(shí)施例中是大約0.4g/cm3至大約1g/cm3?！绑w積密度”可采用流量計(jì)漏斗和密度杯測(cè)定。更具體地說(shuō)，片狀樣品通過(guò)漏斗注入密度杯內(nèi)，直到樣品完全裝滿密度杯，并從密度杯周?chē)绯?，然后，用抹刀刮平樣品，不振?dòng)，這樣，樣品與密度杯杯口齊平。刮平后的樣品轉(zhuǎn)移到天平上，并精確到0.1g，以測(cè)定密度值。此類(lèi)儀器可采用新澤西州Elizabeth的AlcanAluminumCorp.的產(chǎn)品。顆粒的平均大小(如寬度)從大約0.1至大約100微米，在一些實(shí)施例中從大約0.5至大約70微米，在一些實(shí)施例中，從大約1至大約50微米。為了促進(jìn)陽(yáng)極的形成，還可在粉末中包括某些附加組分。例如，粉末可任選與粘結(jié)劑(binder)和/或潤(rùn)滑劑混合，以保證在壓制成陽(yáng)極體時(shí)各顆粒彼此適當(dāng)?shù)卣辰Y(jié)在一起。例如，合適的粘結(jié)劑包括聚(乙烯醇縮丁醛)；聚乙酸乙烯酯；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；纖維素聚合物，如羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素和甲基羥乙基纖維素；無(wú)規(guī)聚丙烯；聚乙烯；聚乙二醇(如陶氏化學(xué)的Carbowax)；聚苯乙烯、聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺、聚酰亞胺和聚丙烯酰胺，高分子量聚醚；環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物；氟聚合物，如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟-烯烴共聚物；丙烯酸聚合物，如聚丙烯酸鈉、聚(低烷基丙烯酸酯)、聚(低烷基甲基丙烯酸酯)及低烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；脂肪酸和蠟，如硬脂酸及其它皂質(zhì)脂肪酸、植物蠟、微晶蠟(精制石蠟)等。粘結(jié)劑可在溶劑中溶解和分散。典型的溶劑實(shí)例包括水、醇等。使用粘結(jié)劑和/或潤(rùn)滑劑時(shí)，其百分含量是總重量的從大約0.1％到大約8％。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不要求使用粘結(jié)劑與/或潤(rùn)滑劑。然后，采用任何常規(guī)粉末壓制裝置將所得粉末壓實(shí)而形成壓片(pellet)。例如，壓模可采用包含模具及一個(gè)或多個(gè)模沖的單站式壓力機(jī)?；蛘?，還可采用僅使用單模具和單下模沖的砧型壓模。單站壓模有幾種基本類(lèi)型，例如，具有不同生產(chǎn)能力的凸輪壓力機(jī)、肘桿式壓力機(jī)/肘板壓力機(jī)和偏心壓力機(jī)/曲柄壓力機(jī)，例如可以是單動(dòng)、雙動(dòng)、浮動(dòng)模壓力機(jī)，可移動(dòng)平板壓力機(jī)、對(duì)置柱塞壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)、沖擊式壓力機(jī)、熱壓壓力機(jī)、壓印壓力機(jī)或精整壓力機(jī)。粉末可在陽(yáng)極引線周?chē)鷫簩?shí)。引線由任何導(dǎo)電材料，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦等及其導(dǎo)電氧化物和/或氮化物制造。壓制后，所得陽(yáng)極體可以切割為任何要求的形狀，如正方形、長(zhǎng)方形、圓形、橢圓形、三角形、六邊形、八邊形、七邊形、五邊形等。所述陽(yáng)極體還可以具有“槽”形，槽內(nèi)包括一個(gè)或多個(gè)溝槽、凹槽、低洼或者凹陷，以增加表面積-體積比，最大程度地降低ESR并延長(zhǎng)電容的頻率響應(yīng)。然后，陽(yáng)極體將經(jīng)歷一個(gè)加熱步驟，脫除其中大部分粘結(jié)劑/潤(rùn)滑劑，如果不是全部脫除的話。例如，陽(yáng)極體一般采用溫度大約150℃-500℃的烘箱加熱?；蛘?，也可將顆粒與水溶液接觸而脫除粘結(jié)劑/潤(rùn)滑劑，如Bishop等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,197,252所述。然后，將壓片燒結(jié)形成多孔的完整塊。燒結(jié)溫度、氣氛和時(shí)間取決于多種因素，如陽(yáng)極類(lèi)型、陽(yáng)極尺寸等。一般來(lái)說(shuō)，燒結(jié)在從大約800℃-大約1900℃條件下進(jìn)行，在一些實(shí)施例中，從大約1000℃-大約1500℃，在一些實(shí)施例中，從大約1100℃-大約1400℃條件下進(jìn)行，燒結(jié)時(shí)間從大約5分鐘-大約100分鐘，在一些實(shí)施例中，從大約30分鐘-大約60分鐘。如果要求的話，燒結(jié)可在限制氧原子轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極的氣氛中進(jìn)行。例如，燒結(jié)可在還原性氣氛中進(jìn)行，如在真空、惰性氣體、氫氣中進(jìn)行。還原性氣氛的壓力大約是10托至大約2000托，在一些實(shí)施例中，大約是100托至大約1000托，在一些實(shí)施例中，大約是100托至大約930托。也可以使用氫氣和其它氣體(如氬氣或氮?dú)?的混合物。陽(yáng)極還可以具有相對(duì)低的碳含量和氧含量。例如，所述陽(yáng)極可以含有大約不超過(guò)50ppm的碳，在一些實(shí)施例中，不超過(guò)大約10ppm的碳。同樣，所述陽(yáng)極可以含有大約不超過(guò)0.15ppm/μC/g的氧，在一些實(shí)施例中，不超過(guò)大約0.10ppm/μC/g的氧。氧含量可以采用LECO氧分析儀測(cè)定，并且包括鉭表面上天然氧化物中的氧和鉭粒中的體積氧(bulkoxygen)。體積氧含量由鉭的晶格周期控制，隨鉭中氧含量的增加而線性增加，直到達(dá)到溶解度極限。這種方法在"CriticalOxygenContentInPorousAnodesOfSolidTantalumCapacitors",Pozdeev-Freemanetal.,JournalofMaterialsScience:MaterialsInElectronics9,(1998)309-311(Pozdeev-Freeman等人的《固體鉭電容器多孔陽(yáng)極中的臨界氧含量》，材料科學(xué)雜志：電子材料9，(1998)309-311)中進(jìn)行了描述，其中采用X-射線衍射分析(XRDA)測(cè)量鉭的晶格周期。在燒結(jié)的鉭陽(yáng)極中，氧可能限制在薄的天然表面氧化物中，而鉭的體相(bulk)中實(shí)際上不含氧。如上所述，陽(yáng)極引線還可與陽(yáng)極體連接，并從陽(yáng)極體沿縱向引出。該陽(yáng)極引線可以是線狀、片狀等形式，可以采用閥金屬化合物，如鉭、鈮、鈮的氧化物等形成。引線的連接可采用任何已知的技術(shù)完成，例如將引線焊接到陽(yáng)極體上或在陽(yáng)極體形成期間(例如，在壓緊和/或燒結(jié)之前)將引線嵌入陽(yáng)極體內(nèi)。II.電介質(zhì)為了形成電介質(zhì)，將燒結(jié)的陽(yáng)極進(jìn)行陽(yáng)極氧化(“陽(yáng)極氧化”)，以在陽(yáng)極上面和/或內(nèi)部形成電介質(zhì)層。例如，鉭(Ta)陽(yáng)極可經(jīng)陽(yáng)極氧化變?yōu)槲逖趸g(Ta2O5)。陽(yáng)極氧化首先是在陽(yáng)極上涂覆一種電解質(zhì)，例如將陽(yáng)極浸到含電解質(zhì)的槽中。電解質(zhì)通常為液體，如溶液(如水溶液或非水溶液)、分散體、熔體等。電解質(zhì)中通常使用溶劑，如水(去離子水)；醚(如二乙醚和四氫呋喃)；醇(如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和丁醇)；甘油三酯；酮(例如，丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮)；酯(例如，乙酸乙酯、醋酸丁酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯)；酰胺(例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛/癸脂肪酸酰胺和N-烷基吡咯烷酮)；腈(如乙腈、丙腈、丁腈和芐腈)；亞砜或砜(例如，二甲亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜)等等。溶劑大約占電解質(zhì)的50wt％到大約99.9wt％，在一些實(shí)施例中大約占75wt％到大約99wt％，在一些實(shí)施例中大約占80wt％到大約95wt％。雖然并不要求，但是，為了利于形成氧化物，通常使用含水溶劑(如水)。事實(shí)上，水在電解質(zhì)所用溶劑中的含量是大約1wt％或更高，在一些實(shí)施例中是大約10wt％或更高，在一些實(shí)施例中是大約50wt％或更高，在一些實(shí)施例中，是大約70wt％或更高，在一些實(shí)施例中，是大約90wt％至100wt％。電解質(zhì)是導(dǎo)電的，其在溫度25℃測(cè)定的電導(dǎo)率大約是1毫西/厘米(“mS/cm”)或更高，在一些實(shí)施例中，是大約30mS/cm或更高，在一些實(shí)施例中，從大約40mS/cm到大約100mS/cm。為了增強(qiáng)電解質(zhì)的電導(dǎo)率，可以采用在溶劑中能夠離解而形成離子的化合物。適用于此目的的合適的離子化合物包括，例如，酸，如鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、硼酸等；有機(jī)酸，包括羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙二酸、琥珀酸、水楊酸、磺基水楊酸、己二酸、馬來(lái)酸、蘋(píng)果酸、油酸、五倍子酸、酒石酸、檸檬酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、草酸、丙酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、戊二酸、葡糖酸、乳酸、天冬氨酸、谷氨酸、衣康酸、三氟乙酸、巴比妥酸、肉桂酸、苯甲酸、4-羥基苯甲酸、氨基苯甲酸等；磺酸，例如甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、三氟甲磺酸、苯乙烯磺酸、萘二磺酸、羥基苯磺酸、十二烷基磺酸、十二烷基苯磺酸等；高分子酸，例如，聚(丙烯酸)或聚(甲基丙烯酸)及其共聚物(例如，馬來(lái)酸-丙烯酸共聚物、磺酸-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物)、角叉菜酸、羧甲基纖維素、藻酸等。選擇離子化合物的濃度，以獲得要求的電導(dǎo)率。例如，酸(如磷酸)可占電解質(zhì)的cong大約0.01wt％到大約5wt％，在一些實(shí)施例中占從大約0.05wt％到大約0.8wt％，在一些實(shí)施例中占從大約0.1wt％到大約0.5wt％。如果需要的話，電解質(zhì)中還可以使用離子化合物的混合物。電流通過(guò)電解質(zhì)，形成電介質(zhì)層。電壓控制電荷(電流乘以時(shí)間)，從而控制電介質(zhì)層的厚度。例如，一開(kāi)始以恒電流模式建立電源供應(yīng)，直到達(dá)到要求的電壓。然后，可將電源供應(yīng)切換到電壓保持恒定的恒電位模式，以確保在陽(yáng)極表面形成要求厚度的電介質(zhì)。當(dāng)然，也可以采用人們熟悉的其它方法，如脈沖法。不管怎樣，如上所述，陽(yáng)極氧化期間采用的形成電壓(通常等于峰值電壓)較高，是大約300V或更高，在一些實(shí)施例中，是大約320V或更高，在一些實(shí)施例中，是從大約340V至大約380V。在陽(yáng)極氧化期間，電解質(zhì)還保持在從大約10℃至大約70℃的相對(duì)較低的溫度，在一些實(shí)施例中，保持在從大約20℃至大約60℃，在一些實(shí)施例中，保持在從大約25℃至大約50℃。III.固體電解質(zhì)固體電解質(zhì)覆蓋在通常作為電容器陰極的電介質(zhì)。固體電解質(zhì)可由一層或多層導(dǎo)電聚合物層形成。不管怎樣，固體電解質(zhì)通常包括取代聚噻吩導(dǎo)電聚合物。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述取代聚噻吩具有下述通式結(jié)構(gòu)：其中，T是O或S；D是任選C1-C5烯烴取代基(例如，亞甲基、乙烯基、正丙烯基、正丁烯基、正戊烯基等)；R7是線性或支鏈的任選C1-C18烷基取代基(例如，甲基、乙基、正丙基或異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基等)；任選C5-C12環(huán)烷基取代基(如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基等)；任選C6-C14芳基取代基(如苯基、萘基等)；任選C7-C18芳烷基取代基(如芐基，鄰、間、對(duì)-甲苯基、2,3-、2,4-、2,5-、2,6、3,4-、3,5-二甲苯基、三甲苯基等)；任選C1-C4羥烷基取代基或羥基取代基；及q是0-8的整數(shù)，在一些實(shí)施例中，是0-2的整數(shù)，在一些實(shí)施例中，是0；及n是2-5,000，在一些實(shí)施例中，n是4-2,000，在一些實(shí)施例中，n是5-1,000?！癉”或“R7”的取代基實(shí)例包括，例如，烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、鹵素、醚、硫醚、二硫化物、亞砜、砜、磺酸酯、氨基、醛、酮、羧酸酯、羧酸、碳酸酯、羧酸酯、氰基、烷基硅烷和烷氧基硅烷基、羧酰胺基等。尤其適合的噻吩聚合物是“D”為任選取代C2-C3烯烴取代基的噻吩聚合物。例如，聚合物可具有下述結(jié)構(gòu)通式的任選取代聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)：形成例如上文所述導(dǎo)電聚合物的方法是本領(lǐng)域熟悉的。例如，Merker等人的美國(guó)專(zhuān)利US6,987,663描述了由單體前體形成取代聚噻吩的各種不同方法。該專(zhuān)利以全文的形式引入本專(zhuān)利中。例如，單體前體具有以下結(jié)構(gòu)：其中，T、D、R7和q定義如上文所述。尤其適合的噻吩單體是其中“D”為任選取代的C2-C3烯基的噻吩單體。例如，可以使用具有下述結(jié)構(gòu)通式的任選取代3,4-烯烴基二氧噻吩：式中R7和q定義如上文所述。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，“q”是0。一種商業(yè)上合適的3,4-烯烴基二氧噻吩實(shí)例是H.C.StarckGmbH以CleviosTMM名稱(chēng)銷(xiāo)售的產(chǎn)品。其它合適的單體還在Blohm等人的美國(guó)專(zhuān)利US5,111,327和Groenendaal等人美國(guó)專(zhuān)利US6,635,729中進(jìn)行了描述。以上專(zhuān)利以全文的形式引入到本專(zhuān)利中。也可以采用這些單體的衍生物，例如上述單體的二聚體或三聚體。分子量更高的衍生物，如單體前體的四聚體、五聚體等適合用于本發(fā)明。衍生物可以由相同的或不同的單體單元構(gòu)成，可以以純形式使用及以與另一種衍生物和/或單體的混合物的形式使用。還可以使用這些單體前體的氧化形式或還原形式。在氧化催化劑存在的條件下，噻吩單體進(jìn)行化學(xué)聚合。氧化催化劑可以采用過(guò)渡金屬鹽，如包含銨、鈉、金、鐵(III)、銅(II)、鉻(VI)、鈰(IV)、錳(IV)、錳(VII)或釕(III)陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)或有機(jī)酸鹽。尤其適合的過(guò)渡金屬鹽包括鹵化物(如FeCl3或HAuCl4)；其它無(wú)機(jī)酸鹽(如Fe(ClO4)3、Fe2(SO4)3、(NH4)2S2O8或Na3Mo12PO40)；以及有機(jī)酸鹽和包含有機(jī)基的無(wú)機(jī)酸鹽。帶有機(jī)基團(tuán)的無(wú)機(jī)酸鹽實(shí)例包括，例如，C1-C20烷醇的硫酸單酯鐵鹽(III)(如月桂基硫酸鐵鹽(III))。同樣，有機(jī)酸鹽實(shí)例包括，例如，C1-C20烷基磺酸鐵(III)鹽(例如，甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸或十二烷基磺酸)；脂肪族全氟磺酸鐵(III)鹽(如三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸)；脂肪族C1-C20羧酸鐵(III)鹽(如2-乙基己基羧酸)；脂肪族全氟羧酸鐵(III)鹽(如三氟乙酸或全氟辛酸)；任選被C1-C20烷基取代的芳香族磺酸鐵(III)鹽(如苯磺酸、鄰-甲苯磺酸、對(duì)-甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸)；環(huán)烷烴磺酸鐵鹽(III)(如樟腦磺酸)等。也可以使用上文提到的這些鹽的混合物。如果要求的話，單體可在前體溶液中進(jìn)行聚合。溶液中可以使用溶劑(如極性質(zhì)子溶劑或非極性溶劑)，例如，水、二醇(如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧基二甘醇、二丙二醇等)；乙二醇醚(如甲基乙二醇醚、乙基乙二醇醚、異丙基乙二醇醚等)；醇(例如，甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和丁醇)；酮(例如，丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮)；酯(例如，乙酸乙酯、醋酸丁酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等)；酰胺(例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛/癸脂肪酸酰胺和N-烷基吡咯烷酮)；亞砜或砜(例如，二甲亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜)；酚類(lèi)化合物(如甲苯、二甲苯等)等。水是尤其適合用于反應(yīng)的溶劑。采用溶劑時(shí)，前體溶液中溶劑總含量占從大約40wt％到大約90wt％，在一些實(shí)施例中占從大約50wt％到大約85wt％，在一些實(shí)施例中占從大約60wt％到大約80wt％。噻吩單體的聚合通常在溫度從大約10℃到大約100℃條件進(jìn)行，在一些實(shí)施例中，在從大約15℃到大約75℃條件下進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，可采用公知的過(guò)濾技術(shù)脫除任何鹽類(lèi)雜質(zhì)。為了提純分散體，還可以采用一個(gè)或多個(gè)清洗步驟。聚合時(shí)，所得到的導(dǎo)電聚合物通常為小尺寸的顆粒形式，例如，平均粒徑大約為從1到200納米，在一些實(shí)施例中，大約為從2到100納米，在一些實(shí)施例中，大約為從4到50納米。顆粒的直徑可采用人們熟知的方法測(cè)定，如超速離心法、激光衍射法等。同樣，顆粒的形狀可能有所不同。例如，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，顆粒為球形。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的顆粒也可以是其它形狀，如板狀、棒狀、盤(pán)狀、柱狀、管狀、不規(guī)則形狀等。根據(jù)要求的分散體粘度和分散體涂覆到電容器上的具體方式，分散體中顆粒的濃度可能而不同。然而，一般來(lái)說(shuō)，顆粒占分散體從大約0.1wt％到大約10wt％，在一些實(shí)施例中占從大約0.4wt％到大約5wt％，一些實(shí)施例中占從大約0.5wt％到大約4wt％。如果需要的話，采用獨(dú)立的反離子中和帶電的導(dǎo)電聚合物(例如聚噻吩)，可以增強(qiáng)導(dǎo)電聚合物顆粒的形成。也就是說(shuō)，固體電解質(zhì)中使用的導(dǎo)電聚合物(例如，聚噻吩或其衍生物)的聚合物主鏈上的電荷通常是中和的或帶正電荷(陽(yáng)離子)。例如，聚噻吩衍生物通常在主聚合物鏈上攜帶正電荷。在一些情況下，聚合物在結(jié)構(gòu)單元中可能具有正電荷和負(fù)電荷，正電荷位于主鏈上，而負(fù)電荷任選位于“R”取代基上，如磺酸酯基團(tuán)或羧酸酯基團(tuán)。主鏈的正電荷可以被“R”取代基上任選存在的陰離子基團(tuán)部分或全部中和。從整體來(lái)看，在這些情況中，聚噻吩可以是陽(yáng)離子、中性離子或甚至是陰離子。但是，因?yàn)榫坂绶灾麈湈д姾?，它們?nèi)急灰暈殛?yáng)離子聚噻吩。反離子可以是單體陰離子或聚合物陰離子。聚合物陰離子可以是，例如，是聚羧酸陰離子(如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來(lái)酸等)；聚磺酸陰離子(如聚苯乙烯磺酸(“PSS”)、聚乙烯基磺酸等)等。所述酸還可以是共聚物，如乙烯基羧酸和乙烯基磺酸與其它可聚合單體，如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。同樣，合適的單體陰離子包括，例如，C1-C20烷基磺酸(如十二烷基磺酸)陰離子；脂肪族全氟磺酸(如三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸)陰離子；脂肪族C1-C20羧酸(2-乙基己基羧酸)陰離子；脂肪族全氟羧酸(如三氟乙酸或全氟辛酸)陰離子；任選被C1-C20烷基取代的芳香族磺酸(如苯磺酸、鄰-甲苯磺酸、對(duì)-甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸)陰離子；環(huán)烷烴磺酸(如樟腦磺酸或四氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、高氯酸鹽、六氟銻酸鹽、六氟砷酸鹽或六氯銻酸鹽)陰離子等。特別適合的反離子是聚合物陰離子，如聚羧酸或聚磺酸(如聚苯乙烯磺酸(“PSS”))。此類(lèi)聚合物陰離子的分子量一般是從大約1,000到大約2,000,000，在一些實(shí)施例中，是從大約2,000到大約500,000。當(dāng)采用時(shí)，固體電解質(zhì)給定涂層中的此類(lèi)反離子和導(dǎo)電聚合物的重量比一般從大約為0.5:1到大約50:1，在一些實(shí)施例中從大約為1:1到大約30:1，在一些實(shí)施例中從大約為2:1到大約20:1。假設(shè)單體在聚合期間完全轉(zhuǎn)化，上述重量比中提到的導(dǎo)電聚合物的重量指的是所使用單體部分的重量。除導(dǎo)電聚合物和任選的反離子之外，分散體還可以包含一種或多種粘結(jié)劑，進(jìn)一步增強(qiáng)聚合層的粘附性質(zhì)，還可提高分散體內(nèi)顆粒的穩(wěn)定性。該粘結(jié)劑可以是有機(jī)的，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯丁酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酰胺、聚丙烯腈、苯乙烯/丙烯酸酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂或纖維素。還可采用交聯(lián)劑來(lái)增強(qiáng)粘結(jié)劑的粘附能力。此類(lèi)交聯(lián)劑包括，例如，三聚氰胺化合物、封閉異氰酸酯或功能硅烷，如3-縮水甘油氧基丙基三烷基硅烷、四乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷水解產(chǎn)物或可交聯(lián)的聚合物，如聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚烯烴和隨后的交聯(lián)。還可以使用分散劑，以促進(jìn)固體電解質(zhì)的形成和增強(qiáng)將其涂覆到陽(yáng)極部件上的能力。合適的分散劑包括溶劑，如脂肪醇(如甲醇、乙醇、異丙醇和丁醇)、脂肪酮(如丙酮、甲基乙基酮)、脂肪族羧酸酯(如乙酸乙酯和乙酸丁酯)、芳香烴(如甲苯和二甲苯)、脂肪烴(如己烷、庚烷和環(huán)己烷)、氯代烴(如二氯甲烷和二氯乙烷)、脂肪腈(如乙腈)、脂肪族亞砜和砜(如二甲基亞砜和環(huán)丁砜)、脂肪族羧酸酰胺(如甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺)、脂肪醚和芳脂醚(如二乙醚和苯甲醚)、水及上述任何溶劑的混合物。尤其合適的分散劑是水。除上文提到的之外，在分散體中還可以使用其它成分。例如，還可以使用常規(guī)填料，填料粒徑從大約10納米到大約100微米，在一些實(shí)施例中從大約50納米到大約50微米，在一些實(shí)施例中從大約100納米到大約30微米。此類(lèi)填料的實(shí)例包括碳酸鈣、硅酸鹽、二氧化硅、硫酸鈣或硫酸鋇、氫氧化鋁、玻璃纖維或玻璃球、木屑、纖維素粉、碳黑、導(dǎo)電聚合物等。填料可以粉末形式加入到分散體中，但是，也可以采用其它形式，如纖維。在分散體中還可以使用表面-活性物質(zhì)，如離子型或非離子型表面活性劑。此外，還可以使用粘合劑(adhesive)，如有機(jī)功能硅烷或其水解產(chǎn)物，如3-縮水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、3-巰基丙基-三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或辛基三乙氧基硅烷。分散體還可以包含增強(qiáng)導(dǎo)電性的添加劑，如含醚基化合物(如四氫呋喃)、含內(nèi)酯基化合物(如γ-丁內(nèi)酯或γ-戊內(nèi)酯)、含酰胺基或內(nèi)酰胺基化合物(如己內(nèi)酰胺、N-甲基己內(nèi)酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-辛基吡咯烷酮或吡咯烷酮)；砜和亞砜(如環(huán)丁砜(四甲撐砜)或二甲基亞砜(DMSO))、糖或糖的衍生物(如蔗糖、葡萄糖、果糖或乳糖)、糖醇(如山梨糖醇或甘露醇)、呋喃衍生物(如2-呋喃羧酸或3-呋喃羧酸)和醇(如乙二醇、甘醇、二甘醇或三甘醇)。聚合分散體可以采用各種已知的方法涂到部件上，如旋涂、浸漬、傾倒、滴加、注射、噴涂、刮片、刷涂或印刷(如噴墨打印法、絲網(wǎng)印刷法或移印法)或浸涂。雖然，根據(jù)采用的涂布技術(shù)，分散體的粘度可能會(huì)有所變化，但是，其粘度一般從大約0.1mPa·s到大約100,000mPa·s(在剪切速率100s-1時(shí)測(cè)定)，在一些實(shí)施例中從大約1mPa·s到大約10,000mPa·s，在一些實(shí)施例中從大約10mPa·s到大約1,500mPa·s，在一些實(shí)施例中從大約100mPa·s到大約1000mPa·s。一旦涂覆完成，即可對(duì)該層進(jìn)行干燥和清洗。采用這種分散體的一個(gè)好處是可以滲透到電容器本體的邊緣區(qū)域，提高與介質(zhì)的粘附性。這樣就可以得到機(jī)械穩(wěn)定性更強(qiáng)的部件，降低等效串聯(lián)電阻和漏電流。這種分散體還可將原位聚合期間產(chǎn)生的離子種類(lèi)(如Fe2+或Fe3+)降到最低，在高電場(chǎng)條件下，由于離子遷移，這些離子會(huì)導(dǎo)致電介質(zhì)擊穿。因此，以分散體的形式涂覆導(dǎo)電聚合物，而不是通過(guò)原位聚合涂覆，得到的電容器具有相對(duì)較高的“擊穿電壓”。如果需要的話，可形成一層或多層固體電解質(zhì)。當(dāng)采用多層電解質(zhì)時(shí)，一層或多層電解質(zhì)可包括原位聚合形成的導(dǎo)電聚合物。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若要求達(dá)到非常高的擊穿電壓，固體電解質(zhì)主要由上述聚合分散體形成，且通常不含由原位聚合形成的導(dǎo)電聚合物。不管采用多少層，所得到的固體電解質(zhì)的總厚度一般從大約1μm到大約200μm，在一些實(shí)施例中從大約2μm到大約50μm，在一些實(shí)施例中從大約5μm到大約30μm。固體電解質(zhì)可任選在涂覆到陽(yáng)極部件上之后進(jìn)行愈合(heal)。愈合可以在固體電解質(zhì)層每次涂覆之后進(jìn)行或在整個(gè)涂層涂覆完成之后進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，例如，固體電解質(zhì)可通過(guò)將顆粒浸入到電解質(zhì)溶液，例如，酸溶液中，然后，對(duì)溶液施加恒定的電壓，直到電流降低到預(yù)先選擇的水平進(jìn)行愈合。必要時(shí)，這種愈合可通過(guò)多個(gè)步驟中完成。在涂布上述一些層或所有層后，必要時(shí)，可清洗所得部件，除去各種副產(chǎn)品、多余的氧化劑等。此外，在某些情況下，在上述某些或全部浸漬操作后可進(jìn)行干燥。例如，在涂覆氧化劑和/或清洗顆粒后，可能需要干燥，以打開(kāi)顆粒的孔，使它在后面的浸漬步驟中能夠接收液體。IV.電容器的其它成分如果需要的話，電容器還可以包含本領(lǐng)域熟悉的其它層。例如，可任選在介質(zhì)層和固體電解質(zhì)之間涂覆一層保護(hù)涂層，如一層由相對(duì)絕緣的樹(shù)脂材料(天然樹(shù)脂或合成樹(shù)脂)形成的保護(hù)涂層。此類(lèi)材料的比電阻大于約10Ω/cm，在一些實(shí)施例中，大于約100Ω/cm，在一些實(shí)施例中，大于約1,000Ω/cm，在一些實(shí)施例中，大于約1×105Ω/cm，在一些實(shí)施例中，大于約1×1010Ω/cm。本發(fā)明可以采用的某些樹(shù)脂材料包括但不限于聚氨酯、聚苯乙烯、不飽和或飽和脂肪酸的酯(如甘油酯)等。例如，合適的脂肪酸酯包括但不限于月桂酸酯、肉豆蔻酸酯、棕櫚酸酯、硬脂酸酯、桐酸酯、油酸酯、亞油酸酯、亞麻酸酯、紫膠桐酸酯、紫膠酸酯等。人們發(fā)現(xiàn)，這些脂肪酸酯在用于相對(duì)復(fù)雜的組合中形成“干性油(dryingoil)”時(shí)特別有用，能夠使得到的膜迅速聚合形成穩(wěn)定層。所述干性油可包括甘油單酯、甘油二酯和/或甘油三酯，其具有甘油主鏈，分別帶一個(gè)、兩個(gè)和三個(gè)被酯化的脂肪酰殘基。例如，可以使用的一些合適的干性油包括但不限于橄欖油、亞麻籽油、蓖麻油、桐油、豆油和蟲(chóng)膠。這些保護(hù)涂層材料及其它保護(hù)涂層材料在Fife等人美國(guó)專(zhuān)利US6,674,635中有更詳細(xì)的說(shuō)明，其全文以引用的方式并入到本專(zhuān)利中。如果需要的話，部件還可分別涂覆一碳層(如石墨)和銀層。例如，銀層作為電容器的可焊接導(dǎo)體、接觸層和/或電荷收集器，碳層可以限制銀層與固體電解質(zhì)接觸。這類(lèi)涂層可以覆蓋部分或整個(gè)固體電解質(zhì)。電容器還可以配備各種端子，尤其是在表面貼裝應(yīng)用中使用時(shí)。例如，電容器可包含一陽(yáng)極端子和一陰極端子，電容器元件的陽(yáng)極引線與陽(yáng)極端子電連接，電容器元件的陰極與陰極端子電連接。可以采用任何導(dǎo)電材料來(lái)形成這些端子，如導(dǎo)電金屬(如銅、鎳、銀、鋅、錫、鈀、鉛、鋁、鉬、鈦、鐵、鋯、鎂及它們的合金)。尤其適合的導(dǎo)電金屬包括，例如銅、銅合金(例如銅-鋯、銅-鎂、銅-鋅或銅-鐵)、鎳及鎳合金(如鎳-鐵)。通常選擇端子的厚度，以降低電容器的厚度。例如，端子的厚度從大約0.05到大約1毫米，在一些實(shí)施例中從大約0.05到大約0.5毫米，以及從大約0.07到大約0.2毫米。一種示例性導(dǎo)電材料是Wieland(德國(guó))提供的銅-鐵合金金屬板。如本領(lǐng)域所熟悉的那樣，如果需要的話，端子表面可電鍍鎳、銀、金、錫等，確保最終部件可貼裝到電路板上。在一個(gè)具體實(shí)施例中，端子的各表面分別鍍有亮鎳和亮銀，而貼裝表面也鍍有錫焊層。參考圖1，圖中畫(huà)出了電解電容器30的一個(gè)實(shí)施例，包括與電容器元件33電連接的陽(yáng)極端子62和陰極端子72。電容器元件33具有上表面37、下表面39、前表面36和后表面38。雖然陰極端子72可以與電容器元件33的任意表面電接觸，但是，在所示實(shí)施例中，陰極端子72與下表面39和后表面38電接觸。更具體地說(shuō)，陰極端子72包含第一部件73，所述第一部件73與第二部件74基本垂直。第一部件73與電容器元件33的下表面39電接觸，并通常與下表面39平行。第二部件74與電容器元件33的后表面38電接觸，并通常與后表面38平行。盡管按照整體進(jìn)行描述，但是，還應(yīng)該理解的是，這些部分還可以是直接連接在一起或通過(guò)其它導(dǎo)電元件(如金屬)連接在一起的獨(dú)立部分。同樣，陽(yáng)極端子62包含第一部件63，所述第一部件63與第二部件64基本垂直。第一部件63與電容器元件33的下表面39電接觸，并通常與下表面39平行。第二部件64包含安裝陽(yáng)極引線16的區(qū)域51。在所示實(shí)施例中，區(qū)域51為“U-形”，以進(jìn)一步增強(qiáng)引線16的表面接觸和機(jī)械穩(wěn)定性。這些端子可以采用本領(lǐng)域熟悉的任何技術(shù)與電容器元件連接。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供一定義陰極端子72和陽(yáng)極端子62的引線框架。為了將電解電容器元件33與引線框架連接，一開(kāi)始在陰極端子72的表面涂覆導(dǎo)電粘合劑。導(dǎo)電粘合劑包括，例如，樹(shù)脂組合物中包含的導(dǎo)電金屬顆粒。金屬顆粒可以是銀、銅、金、鉑、鎳、鋅、鉍等。樹(shù)脂組合物包括熱固性樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂)、固化劑(如酸酐)和偶聯(lián)劑(如硅烷偶聯(lián)劑)。合適的導(dǎo)電粘合劑在Osako等人的公開(kāi)號(hào)為2006/0038304的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中有所說(shuō)明，其全文以引用的方式并入到本專(zhuān)利中?？梢圆捎萌魏畏椒▽?dǎo)電粘合劑涂覆到陰極端子72上。例如，可以采用印刷技術(shù)，因?yàn)檫@種技術(shù)具有切實(shí)可行、節(jié)約成本的好處。通?？梢圆捎酶鞣N方法將這些端子與電容器連接。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，陽(yáng)極端子62的第二部件64與陰極端子72的第二部件74一開(kāi)始向上彎到圖1所示位置。然后，將電容器元件33放到陰極端子72上，使其下表面39與粘合劑接觸，并通過(guò)上部U-形區(qū)域51接收陽(yáng)極引線16。如果需要的話，在電容器元件33的下表面39和陽(yáng)極端子62的第一部件63之間放置一種絕緣材料(未畫(huà)出)，如塑料墊或塑料帶，使陽(yáng)極端子和陰極端子電絕緣。然后，采用本領(lǐng)域熟悉的任何技術(shù)，如機(jī)械焊接、激光焊接、導(dǎo)電粘合劑等，將陽(yáng)極引線16與區(qū)域51電連接。例如，陽(yáng)極引線16可采用激光焊接到陽(yáng)極端子62上。激光通常包含諧振器，諧振器包括一通過(guò)受激發(fā)射而能夠釋放光子的激光介質(zhì)和一能夠激發(fā)激光介質(zhì)元素的能源。一種合適的激光類(lèi)型是其中激光介質(zhì)由鋁和釔石榴石(YAG)組成，并摻雜釹(Nd)的激光。激發(fā)顆粒是釹離子Nd3+。所述能源可為激光介質(zhì)提供連續(xù)能量，發(fā)射連續(xù)激光束或釋放能量，以發(fā)射脈沖激光束。在陽(yáng)極引線16與陽(yáng)極端子62電連接后，可以固化導(dǎo)電粘合劑。例如，可采用熱壓法施加熱量和壓力，確保電解電容器元件33通過(guò)粘合劑適當(dāng)粘附到陰極端子72上。一旦電容器元件連接好，引線框架可封裝在一樹(shù)脂外殼內(nèi)，然后，采用二氧化硅或任何其它已知的封裝材料填充外殼。樹(shù)脂外殼的寬度和長(zhǎng)度隨預(yù)期用途而變化。例如，合適的外殼包括，“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”、“G”、“H”、“J”、“K”、“L”、“M”、“N”、“P”、“R”、“S”、“T”、、“V”、“W”、“Y”、“X”或“Z”外殼(AVX公司)。不管所用哪種規(guī)格的外殼，電容器元件封裝時(shí)，至少一部分陽(yáng)極端子和陰極端子暴露在外，以用于貼裝到電路板上。例如，如圖1所示，電容器元件33封裝在外殼28內(nèi)，這樣，陽(yáng)極端子62的一部分及陰極端子72的一部分暴露在外。即使暴露在高溫環(huán)境中，本發(fā)明的電容器組件仍然具有優(yōu)異的電氣性能。例如，在工作頻率100Hz測(cè)定時(shí)，電容器組件的等效串聯(lián)電阻(“ESR”)大約低于50歐姆，在一些實(shí)施例中，大約低于25歐姆，在一些實(shí)施例中，從約為0.01到約10歐姆，在一些實(shí)施例中從約為0.05到約5歐姆。此外，漏電流通常指的是從一個(gè)導(dǎo)體通過(guò)一個(gè)絕緣體流向附近一個(gè)導(dǎo)體的電流，它也可以保持在相對(duì)較低的水平。例如，本發(fā)明電容器的歸一化漏電流，在一些實(shí)施例中大約低于1μA/μF*V，在一些實(shí)施例中，大約低于0.5μA/μF*V，在一些實(shí)施例中，約低于0.1μA/μF*V，其中μA是微安，uF*V是電容和額定電壓的乘積。甚至在高溫老化較長(zhǎng)時(shí)間后，以上ESR和歸一化漏電流仍然能夠得到保持。例如，在溫度從大約50℃到大約250℃，在一些實(shí)施例中，從大約70℃到大約225℃,在一些實(shí)施例中，從大約100℃到大約225℃(如100℃、125℃、150℃、175℃或200℃)時(shí)，這些數(shù)值可保持大約100小時(shí)或更長(zhǎng)，在一些實(shí)施例中，可保持從大約300小時(shí)到大約3000小時(shí)，一些實(shí)施例中，可保持從大約400小時(shí)到大約2500小時(shí)(如500小時(shí)、600小時(shí)、700小時(shí)、800小時(shí)、900小時(shí)、1000小時(shí)、1100小時(shí)、1200小時(shí)或2000小時(shí))。電容器還具有較高的能量密度，使其適合高脈沖應(yīng)用。能量密度通常按照公式E＝1/2*CV2確定，其中C是以法拉(F)表示的電容，V是以伏特(V)表示的電容器工作電壓。例如，電容可以采用電容計(jì)(如Keithley3330PrecisionLCZ，Kelvin引線，2伏特偏壓和1伏特信號(hào))在工作頻率120Hz和溫度25℃時(shí)測(cè)定。例如，電容器的能量密度大約為2.0焦耳/立方厘米(J/cm3)或更高，在一些實(shí)施例中大約為3.0J/cm3，在一些實(shí)施例中從大約4.0J/cm3到大約10.0J/cm3，在一些實(shí)施例中，從大約4.5到大約8.0J/cm3。同樣，電容大約為1毫法拉/平方厘米(“mF/cm2”)或更高，在一些實(shí)施例中，約為2mF/cm2或更高，在一些實(shí)施例中，從大約5到大約50mF/cm2，在一些實(shí)施例中，從大約8到大約20mF/cm2。通過(guò)下述實(shí)施例可以更好地理解本發(fā)明。試驗(yàn)程序電容電容可以采用帶Kelvin引線的Keithley3330精密LCZ測(cè)試儀，在直流偏壓2.2伏特、峰-峰正弦信號(hào)0.5伏特時(shí)進(jìn)行測(cè)定。等效串聯(lián)電阻(ESR)等效串聯(lián)電阻可以采用帶Kelvin引線的Keithley3330精密LCZ測(cè)試儀，在直流偏壓2.2伏特、峰-峰正弦信號(hào)0.5伏特時(shí)進(jìn)行測(cè)定。工作頻率是100kHz，測(cè)定溫度是室溫。漏電流：漏電流(“DCL”)采用泄漏試驗(yàn)儀在溫度25℃和達(dá)到額定電壓至少60秒后測(cè)定。浪涌電流：浪涌電流測(cè)試按照J(rèn)ohnGill的文章“SurgeinSolidTantalumCapacitors”所述方法在室溫測(cè)定。這篇文章通過(guò)引用而整體結(jié)合在本申請(qǐng)中。更具體地說(shuō)，浪涌電流測(cè)試采用下述電路進(jìn)行測(cè)試：測(cè)試順序通常如下所述：(a)將單個(gè)電容器充電，使其達(dá)到電容器短路的電壓(從額定電壓開(kāi)始)。(b)將探針下放到電容器上。在此階段，關(guān)閉FET，這樣，沒(méi)有電流流動(dòng)。(c)打開(kāi)FET，從而允許迅速瞬時(shí)峰值浪涌電流流動(dòng)，給電容器充電。峰值浪涌電流相當(dāng)于電容器額定電壓的2倍。例如，額定電壓50V的電容器，其峰值浪涌電流是大約100A。(d)采用晶體管的源記錄(sourcelog)中的電阻(如0.18歐姆電阻)監(jiān)測(cè)電流，而如果經(jīng)過(guò)基于電容確定的預(yù)定時(shí)間后，電流仍然未下降，則該部件被動(dòng)態(tài)報(bào)廢(dynamicallyrejected)；(e)關(guān)閉FET，停止充電過(guò)程；及(f)記錄電容器短路前的電壓和電流。擊穿電壓：擊穿電壓測(cè)試在室溫進(jìn)行。以0.01mA通過(guò)10kOhm電阻給單個(gè)電容器充電(充電斜率dU/dt＝1)，開(kāi)展此項(xiàng)試驗(yàn)。當(dāng)施加電壓下降超過(guò)10％時(shí)，記下?lián)舸╇妷旱闹?。?shí)例1使用9,000μFV/g鉭粉形成陽(yáng)極樣品。每個(gè)陽(yáng)極樣品嵌一根鉭線，在1800℃燒結(jié)，并壓制到密度為5.3g/cm3。所得顆粒的規(guī)格為5.00×3.70×2.00mm。在電導(dǎo)率2.9mS的水/乙二醇/磷酸電解質(zhì)中，在溫度45℃，將顆粒陽(yáng)極氧化到300V，形成電介質(zhì)層。然后，將所述陽(yáng)極浸入到固含量1.1％的分散聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)(CleviosTMK,H.C.Starck)中，形成導(dǎo)電聚合物涂層。涂布后，將部件在125℃干燥20分鐘。重復(fù)此過(guò)程6次。然后，將部件浸入到固含量2％的分散聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)中，并在125℃干燥20分鐘。然后，將部件浸入到石墨分散體中，并干燥。最后，將部件浸入到銀分散體中，并干燥。采用傳統(tǒng)的組裝技術(shù)得到成品部件。采用這種方式制造多個(gè)(1.000)3.3μF/125V電容器部件。實(shí)例2使用9,000μFV/g鉭粉形成陽(yáng)極樣品。每個(gè)陽(yáng)極樣品嵌一根鉭線，在1800℃燒結(jié)，并壓制到密度為5.3g/cm3。所得顆粒的規(guī)格為5.00×3.70×2.00mm。在電導(dǎo)率2.9mS的水/乙二醇/磷酸電解質(zhì)中，在溫度85℃，將顆粒陽(yáng)極氧化到300V，形成電介質(zhì)層。采用上文所述相同的方式，形成導(dǎo)電聚合物涂層、石墨涂層、銀涂層及完成組裝。采用這種方式制造多個(gè)(1.000)3.3μF/125V電容器部件。然后，測(cè)定實(shí)例1和實(shí)例2中成品部件的電氣性能(即電容(“CAP”)、等效串聯(lián)電阻(“ESR”)和漏電流(“DCL”)。中值結(jié)果如下表所示。對(duì)實(shí)例1和2完成的成品部件還進(jìn)行擊穿電壓測(cè)試。若擊穿電壓高于1.3UR，然后高于1.6UR(對(duì)實(shí)例1和實(shí)例2來(lái)說(shuō)，高于162.5V)，則部件通過(guò)測(cè)試。結(jié)果如下表。實(shí)例1的100個(gè)成品部件及實(shí)例2的100個(gè)成品部件還進(jìn)行浪涌電流測(cè)試。平均值如下表。如表中所示，在浪涌電流的條件下，包含在45℃陽(yáng)極氧化的陽(yáng)極的實(shí)例1電容器組件比包含在85℃陽(yáng)極氧化的陽(yáng)極的實(shí)例2電容器組件穩(wěn)定。在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可實(shí)施本發(fā)明的這些和其它的變形或替換。另外，應(yīng)該理解各個(gè)實(shí)施例的方面可在整體上或部分相互替換。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白上文僅以示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，其不用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。