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Hintergrund der Erfindung
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Elektrolytkondensatoren
werden oft aus Ventilmaterialien geformt, die oxidiert werden können,
um eine dielektrische Schicht zu bilden. Typische Ventilmetalle
sind Niob und Tantal. In jüngster Zeit sind Kondensatoren
entwickelt worden, die eine aus einem elektrisch leitfähigen
Oxid von Niob hergestellte Anode sowie ein Dielektrikum aus Niobpentoxid
verwenden. Nioboxid hat eine einzigartige Struktur, insofern als
die Anordnung sowohl der Nb- als auch der O-Atome quadratisch-planar
zu sein scheint. Die Atomanordnung ist die einer defekten Steinsalzstruktur, in
der alle Atome in der Mitte und an den Ecken der Elementarzellen
entfernt sind. Es ist gezeigt worden, dass die Bildung der geordneten
Defektstruktur die Nb-Nb-Bindung verstärkt und das quadratisch-planare
Sauerstoffatom durch π-Bindung von Nb-O stabilisiert. Daher
ist die Verbindung tatsächlich ein Aggregat von Nb6O12-Gruppen. Durch
die anodische Oxidation bei geeigneter Spannung wird NbO zu Nb2O5·nH2O oxidiert. Bei Erwärmung verliert
das hydratisierte Niobiumpentoxid langsam Wasser; dann durchläuft
das Nb2O5 eine Reihe
von Strukturänderungen und verliert eine gewisse Menge
an Sauerstoff mit der Bildung von Sauerstoff-unterstöchiometrischem
Nioboxid. Leider kann dies zur Instabilität des Leckstroms
bei beschleunigter Temperatur- und Spannungsbelastung führen.
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Daher
besteht zur Zeit Bedarf für einen Elektrolytkondensator,
der einen niedrigen Leckstrom bei entsprechendem volumetrischem
Wirkungsgrad aufweist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Ausbildung einer Kondensatoranode offenbart, das die Bildung eines
Anodenkörpers umfasst, der eine Ventilmetallzusammensetzung
enthält, sowie die anodische Oxidierung des Anodenkörpers
in Gegenwart eines Elektrolyten, um eine dielektrische Schicht auzubilden.
Der Elektrolyt enthält eine metallorganische Verbindung
in einer Menge von ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr
20 Gew.-%. Gemäß einer anderen Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrolytkondensator offen
gelegt, der einen Anodenkörper enthält, der wiederum
Tantal, Niob oder ein elektrisch leitfähiges Oxid davon
enthält, weiterhin eine dielektrische Schicht, die den
Anodenkörper überzieht, sowie eine Elektrolytschicht,
die die dielektrische Schicht überzieht. Die dielektrische
Schicht enthält ein metallisches Element, das Silizium
umfasst.
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Andere
Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
detaillierter dargelegt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Eine
vollständige und erhellende Darlegung der vorliegenden
Erfindung einschließlich deren bester Form, die sich an
jemanden mit gewöhnlichem Fachwissen richtet, wird insbesondere
im Rest der Spezifikation gegeben, der sich auf die beigefügten Figuren
bezieht, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführung eines Elektrolytkondensators
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Schnittansicht des Kondensators von 1 ist;
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3 eine
schematische Illustration einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zum Laserschweißen eines Kondensators an einen
Anodenanschluss ist;
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4 eine
Schnittansicht eines lasergeschweißten Kondensators ist,
der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung geformt wurde;
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5 eine
grafische Darstellung der in Beispiel 1 erreichten U-I-Ergebnisse
ist;
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6 eine
grafische Darstellung der in Beispiel 2 erreichten U-I-Ergebnisse
ist;
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7 eine
grafische Darstellung der in Beispiel 3 erreichten U-I-Ergebnisse
ist;
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8 eine
grafische Darstellung der in Beispiel 4 erreichten U-I-Ergebnisse
ist.
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Der
wiederholte Gebrauch von Referenzzeichen in der vorliegenden Spezifikation
und den Zeichnungen soll dieselben oder analoge Merkmale oder Elemente
der Erfindung darstellen.
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Detaillierte Beschreibung
repräsentativer Ausführungsformen
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Es
ist von jemandem mit gewöhnlichem Fachwissen zu verstehen,
dass die vorliegende Diskussion nur eine Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
ist und nicht als Beschränkung der breiteren Aspekte der
vorliegenden Erfindung gedacht ist. Diese breiteren Aspekte sind
im beispielhaften Aufbau enthalten.
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Allgemein
ausgedrückt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
einen Elektrolytkondensator, der eine anodisch oxidierte Anode enthält,
in die ein zusätzliches metallisches Element eingebunden
ist. Genauer gesagt, ist das metallische Element in das Ventilmetallpentoxid
der dielektrischen Schicht eingebaut. In einer besonderen Ausführungsform
ergibt das Einfügen des metallischen Elements ein Niobiumpentoxid-Dielektrikum,
das eng gepackte Einheiten von O-Atomen, oktaedrischen Nb6- sowie Metallatomen („A") enthält,
die als Gegenkationen dienen. Die Verwendung relativ kleiner elektropositiver
Metallatome („A") hilft dabei, die tetraedrischen (z. B.
Al, Si, Ti, Mg, oder Mn), oktaedrischen (z. B. Nb, V, Mg, oder Mn)
sowie trigonalbipyramidrischen (z. B. V, Nb) Kristallzwischenräume
zu füllen. Die Stabilität der Kondensatorleckströme
kann durch Variation dieser Kristallstruktur verbessert werden.
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Um
das metallische Element in die dielektrische Schicht einzubinden,
wird die Anode während der anodischen Oxidation mit einer
metallorganischen Verbindung behandelt. Ohne sich durch Theorie
einschränken zu wollen, wird angenommen, dass metallorganische
Verbindungen einer Solvatolyse unterliegen, nach der das metallische
Element in die Struktur des Dielektrikums eingebaut wird. In der
vorliegenden Erfindung kann eine beliebige metallorganische Verbindung
verwendet werden. Die metallorganische Verbindung enthält
typischerweise eine organische Kette mit mindestens einer reaktiven
funktionalen Gruppe, die an ein Metallatom, wie etwa Silizium, Titan,
Aluminium, Vanadium, Niob, Mangan, Magnesium usw., gebunden ist.
Zu Beispielen geeigneter metallorganischer Verbindungen können
zum Beispiel Organosilane, wie etwa Alkoxysilane gehören
(z. B., Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinylmethyldimethoxysilan,
Vinylmethyldiethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan,
3-Aminopropylmethyldimethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan,
3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan,
3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan,
3-Mercaptopropylmethyldiethoxysilan, Glycidoxymethyltrimethoxysilan,
Glyci doxymethyltriethoxysilan, Glycidoxymethyltripropoxysilan, Glycidoxymethyltributoxysilan, β-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, β-Glycidoxyethyltriethoxysilan, β-Glycidoxyethyltripropoxysilan, β-Glycidoxyethyltributoxysilan, β-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, α-Glycidoxyethyltriethoxysilan, α-Glycidoxyethyltripropoxysilan, α-Glycidoxyethyltributoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltripropoxysilan, γ-Glycidoxypropyltributoxysilan, β-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, β-Glycidoxypropyltriethoxysilan, β-Glycidoxypropyltripropoxysilan, α-Glycidoxypropyltributoxysilan, α-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, α-Glycidoxypropyltriethoxysilan, α-Glycidoxypropyltripropoxysilan, α-Glycidoxypropyltributoxysilan, γ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltripropoxysilan, δ-Glycidoxybutyltributoxysilan, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, γ-Glycidoxybutyltripropoxysilan, γ-Propoxybutyltributoxysilan, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltripropoxysilan, α-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, α-Glycidoxybutyltriethoxysilan, α-Glycidoxybutyltripropoxysilan, α-Glycidoxybutyltributoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)methyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)methyltriethoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)methyltripropoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)methyltributoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltripropoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltributoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltripropoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)propyltributoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)butyltrimethoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexy)butyltriethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)butyltripropoxysilan,
(3,4-Epoxycyclohexyl)butyltributoxysilan usw.) sowie Alkylsilane
(z. B., Vinyltrichlorosilan, Vinylmethyldichlorosilan usw.); Organotitanate,
wie etwa Bis(cyclopentadienyl)titanbis(trifluoromethanesulfonat),
Chlorotriisopropoxytitan, Diisopropoxytitan bis(acetylacetonat),
3-Hydroxy-1,2-propanedioxytitandichlorid, Tetrakis(diethylamido)titan, Titanbis(ammoniumlactato)dihydroxid,
Titanbutoxid, Titanisopropoxid, Isopropyltriisostearoyltitanat,
Isopropyltris(dioctylpyrophosphit)titanat, Isopropyltri(N-aminoethylaminoethyl)titanat,
Isopropyltridecylbenzolsulfonyltitanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat,
Tetra(2,2-diaryloxymethyl-1-butyl)-bis(di-tridecyl)phosphittitanat,
Bis(dioctylpyrophosphat)oxyacetattitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylentitanat,
Isopropyltrioctanoyltitanat, Isopropyldimethacrylisostearoyltitanat,
Isopropyltricumylphenyltitanat usw.); Organoaluminium, wie etwa
Aluminiumacetylacetonat, Aluminiumbutoxid, Aluminiumisopropoxid,
Aluminiummonostearat, Acetalalkoxyaluminiumdiisopropylat usw.
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Die
Anode kann unter Verwendung jedweder bekannten Technik geformt werden.
In einer Ausführungsform wird die Anode zum Beispiel aus
einer Ventilmetallzusammensetzung ausgeformt. Die Ventilmetallzusammensetzung
kann eine hohe spezifische Ladung von ungefähr 25 000 μF·V/g
oder mehr, in manchen Ausführungen ungefähr 40
000 μF·V/g oder mehr, in manchen Ausführungen
ungefähr 60 000 μF·V/g oder mehr und
in manchen Ausführungen ungefähr 80 000 μF·V/g
bis ungefähr 200 000 μF·V/g oder mehr
haben. Die Ventilmetallzusammensetzung enthält ein Ventilmetall
(d. h. ein Metall, das oxidiert werden kann) oder eine auf einem
Ventilmetall basierende Verbindung, wie z. B. Tantal, Niob, Aluminium, Hafnium,
Titan, Legierungen davon, Oxide davon, Nitride davon und so weiter.
Zum Beispiel kann die Ventilmetallzusammensetzung ein elektrisch
leitfähiges Oxid von Niob, wie etwa Nioboxid, enthalten,
das ein Atomverhältnis von Niob zu Sauerstoff von 1:1,0 ± 1,0,
in einigen Ausführungen 1:1,0 ± 0,3, in einigen Ausführungen
1:1,0 ± 0,1 und in einigen Ausführungen 1:1,0 ± 0,05
besitzt. Zum Beispiel kann das Nioboxid NbO
0.7,
NbO
1.0, NbO
1.1 und
NbO
2 sein. In einer bevorzugten Ausführung
enthält die Zusammensetzung NbO
1.0,
ein leitfähiges Nioboxid, das selbst nach dem Sintern bei
hohen Temperaturen chemisch stabil bleiben kann. Beispiele für
solche Ventilmetalloxide sind in den
US-Patenten
Nr. 6,322,912 von Fife;
6,391,275 von
Fife et al.;
6,416,730 von
Fife et al.;
6,527,937 von
Fife;
6,576,099 von
Kimmel et al.;
6,592,740 von
Fife et al.;
6,639,787 von
Kimmel et al. und
7,220,397 von
Kimmel et al. beschrieben, sowie den US-Patentanmeldungen Nr. 2005/0019581
von Schnitter; 2005/0103638 von Schnitter et al. und 2005/0013765
von Thomas et al., die hier in ihrer Gesamtheit für alle
Zwecke als Referenz mit aufgenommen werden.
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Die
Ventilmetallzusammensetzung kann in Form von Teilchen vorliegen,
die jede gewünschte Form und Größe besitzen.
Zum Beispiel können die Teilchen flockig, kantig, knollenförmig
und Mischungen oder Abwandlungen davon sein. Die Teilchen weisen
auch typischerweise eine Siebgrößenverteilung
von mindestens etwa 60 mesh (Korngröße ca. 0,27
mm), in einigen Ausführungen von etwa 60 (ca. 0,27 mm)
bis etwa 325 mesh (ca. 0,05 mm) und in einigen Ausführungen
von etwa 100 (ca. 0,16 mm) bis etwa 200 mesh (ca. 0,08 mm) auf.
Weiter beträgt die spezifische Oberfläche etwa
0,1 bis etwa 10,0 m2/g, in einigen Ausführungen
etwa 0,5 bis etwa 5,0 m2/g und in einigen
Ausführungen etwa 1,0 bis etwa 2,0 m2/g.
Der Begriff „spezifische Oberfläche" bezieht sich
auf die Oberfläche, die mit der Methode der physikalischen
Gasadsorption (B. E. T.) nach Braunquer, Emmet und Teller,
Journal of American Chemical Society, Vol. 60, 1938, p. 309,
mit Stickstoff als Adsorptionsgas bestimmt wird. Ebenso liegt die
Massendichte (oder Scott-Dichte) zwischen etwa 0,1 und etwa 5,0
g/cm3, in einigen Ausführungen
zwischen etwa 0,2 und etwa 2,5 g/cm3, und
in einigen Ausführungen zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5
g/cm3.
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Zur
Erleichterung der Ausbildung der Anode können den elektrisch
leitfähigen Teilchen andere Bestandteile zugefügt
werden. Zum Beispiel können die Teilchen wahlfrei mit einem
Bindemittel und/oder Gleitmittel vermischt werden, um zu gewährleisten, dass
die Teilchen ausreichend aneinander haften, wenn sie zum Ausbilden
des Anodenkörpers gepresst werden. Geeignete Bindemittel
sind Kampfer, Stearin- und andere seifige Fettsäuren, Carbowax (Union
Carbide), Glyptal (General Electric), Polyvinylalkohole, Naphthalin,
Pflanzenwachs und Mikrowachse (aufgereinigte Paraffine). Das Bindemittel kann
in einem Lösungsmittel gelöst und verteilt werden.
Zu beispielhaften Lösungsmitteln können Wasser,
Alkohole und so weiter gehören. Wenn sie eingesetzt werden,
kann der Prozentsatz der Binde- und/oder Gleitmittel von ungefähr
0,1% bis ungefähr 8% des Gewichts der Gesamtmasse variieren.
Es sollte jedoch verstanden werden, dass in der vorliegenden Erfindung
Binde- und Gleitmittel nicht erforderlich sind.
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Nach
seiner Herstellung kann das resultierende Pulver mit einer beliebigen
herkömmlichen Pulver-Pressform verdichtet werden. Zum Beispiel kann
die Pressform eine Verdichtungs-Presse mit einer Station sein, bei
der eine Pressform und ein oder mehrere Stempel benutzt werden.
Alternativ dazu können Verdichtungs-Pressformen vom Amboss-Typ benutzt
werden, bei denen nur eine Pressform und ein einziger Unterstempel
benutzt werden. Verdichtungspressen mit Einzelstation stehen in
verschiedenen Grundtypen zur Verfügung, wie z. B. Nocken-, Kniehebelpressen
und Exzenter-/Kurbelpressen mit unterschiedlichen Eigenschaften,
wie einfach wirkend, doppelt wirkend, gleitender Pressform, beweglicher
Platte, entgegenwirkendem Kolben, Schrauben-, Schlag-, Heißpressen,
Prägen oder Maßprägen. Das Pulver kann
um einen Anodendraht verdichtet werden (z. B. einen Tantal-Draht).
Es muss weiterhin erkannt werden, dass der Anodendraht alternativ
dazu nach dem Pressen und/oder Sintern des Anodekörpers
am Anodenkörper befestigt (z. B. angeschweißt)
werden kann. Nach dem Pressen können alle Binde-/Gleitmittel
entfernt werden, indem der Pressling im Vakuum mehrere Minuten auf
eine bestimmte Temperatur erhitzt wird (z. B. von ungefähr
150°C auf ungefähr 500°C). Alternativ
können Binde-/Gleitmittel auch entfernt werden, indem der Pressling
mit einer wässrigen Lösung in Kontakt gebracht
wird, zum Beispiel wie in dem Bishop et al. erteilten
US-Patent Nr. 6,197,252 , das hier
für alle Zwecke in seiner Gesamtheit als Referenz mit aufgenommen
wird. Danach wird der Pressling gesintert, um eine poröse
Gesamtmasse zu bilden. Zum Beispiel kann in einer Ausführung
der Press ling bei einer Temperatur von ungefähr 1200°C
bis ungefähr 2000°C im Vakuum gesintert werden,
und in einigen Ausführungen von ungefähr 1500°C
bis ungefähr 1800°C. Beim Sintern schrumpft der
Pressling, weil Bindungen zwischen den Teilchen wachsen. Zusätzlich
zu den oben beschriebenen Techniken kann jedes andere Verfahren
zum Ausbilden des Anodenkörpers gemäß der
vorliegenden Erfindung benutzt werden, wie z. B. in dem
US-Patent 4,085,435 an Galvagni,
4,945,452 an Sturmer et
al.,
5,198,968 an Galvagni,
5,357,399 an Salisbury,
5,394,295 an Galvagni et
al.,
5,495,386 an Kulkarni
und
6,322,912 an Fife
beschrieben, die hier für alle Zwecke in ihrer Gesamtheit
als Referenz mit aufgenommen werden.
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Obwohl
nicht erforderlich, kann die Dicke der Anode kann gewählt
werden, um die elektrische Leistung des Kondensators zu verbessern.
Zum Beispiel kann die Dicke der Anode ungefähr 4 Millimeter
oder weniger betragen, in manchen Ausführungen ungefähr
0,2 bis ungefähr 3 Millimeter und in manchen Ausführungen
ungefähr 0,4 bis ungefähr 1 Millimeter. Auch die
Form der Anode kann gewählt werden, um die elektrischen
Eigenschaften des resultierenden Kondensators zu verbessern. Zum
Beispiel kann die Anode eine Form haben, die bogenförmig,
sinusförmig, rechteckig, U-förmig, V-förmig,
usw. ist. Die Anode kann auch eine „gerillte" Form haben,
die ein oder mehrere Rillen, Fugen, Furchen oder Einbuchtungen enthält,
um das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zu
erhöhen und dadurch den ESR zu minimieren und den Frequenzgang
der Kapazität zu erweitern. Solche „gerillten"
Anoden werden zum Beispiel in den
US-Patenten
Nr. 6,191,936 von Webber et al.,
5,949,639 von Maeda et al. und
3,345,545 von Bourgault
et al., sowie in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
2005/0270725 von Hahn et al. beschrieben, die hier für
alle Zwecke in ihrer Gesamtheit als Referenz mit aufgenommen werden.
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Nach
der Formung kann die Anode anodisch oxidiert werden, sodass eine
dielektrische Schicht über und/oder innerhalb der Anode
gebildet wird. Anodisches Oxidieren ist ein elektrochemischer Prozess,
mit dem die Anode oxi diert wird, um ein Material zu bilden, das
eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante hat. Zum Beispiel
kann eine Anode aus Niobiumoxid (NbO) anodisch oxidiert werden,
um Niobiumpentoxid (Nb2O5)
zu bilden. Typischerweise wird das anodische Oxidieren durchgeführt,
indem anfänglich ein Elektrolyt an die Anode gebracht wird, wie
etwa durch Tauchen der Anode in den Elektrolyten. Der Elektrolyt
liegt im Allgemeinen in Form einer Flüssigkeit, wie einer
Lösung (z. B. wässrig oder nicht-wässrig),
einer Dispersion einer Schmelze usw. vor. Im Allgemeinen wird im
Elektrolyten ein Lösungsmittel verwendet, wie etwa Wasser
(z. B. entionisiertes Wasser), Ether (z. B. Diethylether und Tetrahydrofuran),
Alkohole (z. B. Methanol, Ethanol, N-Propanol, Isopropanol und Butanol),
Triglyceride, Ketone (z. B. Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon),
Ester (z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Diethylen-Glycoletheracetat
und Methoxypropylacetat), Amide (z. B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylcapryl-/caprin-Fettsäureamid
und N-Alkylpyrrolidone), Nitrile (z. B. Acetonitril, Propionitril,
Butyronitril und Benzonitril), Sulfoxide oder Sulfone (z. B. Dimethylsulfoxide
(DMSO) und Sulfolan) und so weiter. Das Lösungsmittel kann
zwischen etwa 50 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-%, in einigen Ausführungsformen
zwischen etwa 75 Gew.-% und etwa 99 Gew.-% und in einigen Ausführungsformen
zwischen etwa 80 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% des Elektrolyten ausmachen.
Obwohl nicht unbedingt erforderlich, ist die Verwendung eines wässrigen
Lösungsmittels (z. B. Wasser) oft erwünscht, um
die Bildung eines Oxids zu erleichtern. Tatsächlich kann
Wasser ungefähr 1 Gew.-% oder mehr, in einigen Ausführungsformen
ungefähr 10 Gew.-% oder mehr und 50 Gew.-%, in einigen
Ausführungsformen ungefähr 70 Gew.-% und in einigen
Ausführungsformen ungefähr 90 Gew.-% bis 100 Gew.-%
der (des) im Elektrolyten verwendeten Lösungsmittel(s)
ausmachen.
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Der
Elektrolyt ist elektrisch leitfähig und kann eine elektrische
Leitfähigkeit von ungefähr 1 Millisiemens pro
Zentimeter („mS/cm") oder mehr haben, in einigen Ausführungsformen
ungefähr 30 mS/cm oder mehr und in einigen Ausführungsformen
zwischen ungefähr 40 mS/cm und ungefähr 100 mS/cm, bestimmt
bei einer Temperatur von 25°C. Um die elektrische Leitfähigkeit
des Elektrolyten zu erhöhen, kann eine Verbindung verwendet
werden, die in der Lage ist, sich in dem Lösungsmittel
zu dissoziieren, um Ionen zu bilden. Für diesen Zweck geeignete
ionische Verbindungen können zum Beispiel sein: Säuren,
wie Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure,
Polyphosphorsäure, Borsäure, Boronsäure
usw., organische Säuren, darunter Carbonsäuren,
wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Malonsäure,
Bernsteinsäure, Salicylsäure, Sulfosalicylsäure, Adipinsäure,
Maleinsäure, Apfelsäure, Ölsäure,
Gallussäure, Weinsäure, Zitronensäure,
Ameisensäure, Essigsäure, Glycolsäure,
Oxalsäure, Propionsäure, Phthalsäure,
Isophthalsäure, Glutarsäure, Gluconsäure,
Milchsäure, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Itaconsäure,
Trifluoressigsäure, Barbitursäure, Zimtsäure,
Benzoesäure, 4-Hydroxybenzoesäure, Aminobenzoesäure
usw., Sulfonsäuren, wie Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure,
Toluolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure,
Styrolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Phenolsulfonsäure,
Dodecylsulfonsäure, Phenyldodekansulfonsäure usw.,
polymere Säuren, wie Poly-Acryl- oder Poly-Methacrylsäure und
deren Copolymere (z. B. Malein-Acryl-, Sulfon-Acryl- und Styrol-Acryl-Copolymere),
Carageensäure, Carboxymethylcellulose, Alginsäure
usw. Die Konzentration ionischer Verbindungen wird so gewählt,
dass die gewünschte elektrische Leitfähigkeit erreicht
wird. Zum Beispiel kann eine Säure (z. B. Phosphorsäure)
zwischen ungefähr 0,01 Gew.-% und ungefähr 5 Gew.-%,
in einigen Ausführungsformen zwischen ungefähr
0,05 Gew.-% und ungefähr 0,8 Gew.-% und in einigen Ausführungsformen
zwischen ungefähr 0,1 Gew.-% und ungefähr 0,5 Gew.-%
des Elektrolyten ausmachen. Bei Bedarf können im Elektrolyten
auch Mischungen von ionischen Verbindungen verwendet werden.
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Allgemein
ausgedrückt, ist die metallorganische Verbindung auch im
Elektrolyten vorhanden, um sicherzustellen, dass sie sich während
der anodischen Oxidation in das Dielektrikum einbettet. Die metallorganische
Verbindung ist typischerweise vorhanden in einer Menge von ungefähr
0,1 bis ungefähr 20 Gew.-%, in einigen Ausführungen
ungefähr 0,5 bis ungefähr 10 Gew.-% und in einigen
Ausführungen ungefähr 1 bis ungefähr
5 Gew.-% des Elektrolyten. Natürlich versteht sich, dass
auch andere Techniken zur Einbindung der metallorganischen Verbindung
in die dielektrische Schicht verwendet werden können. Zum
Beispiel kann die metallorganische Verbindung einfach mit den in
der Anode verwendeten elektrisch leitfähigen Teilchen vermischt
und dann vor der Bildung der dielektrischen Schicht reduziert werden.
Alternativ kann die metallorganische Verbindung mit einem Startmaterial
(z. B. Nb2O5) vermischt
werden, das anschließend reagiert, um elektrisch leitfähige Teilchen
zu bilden (z. B. NbO). Unabhängig von der verwendeten Technik
führt das Dotieren mit der metallorganischen Verbindung
normalerweise zum Vorhandensein eines metallischen Elements (z.
B. Silizium, Titan usw.) in der dielektrischen Schicht in einer Menge
von ungefähr 100 Teilen pro Million („ppm") oder
mehr, in einigen Ausführungen ungefähr 200 ppm
bis ungefähr 500 000 ppm, in einigen Ausführungen
ungefähr 400 ppm bis ungefähr 100 000 ppm und
in einigen Ausführungen ungefähr 600 ppm bis ungefähr
50 000 ppm.
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Ein
Strom wird durch den Elektrolyten geschickt, um die dielektrische
Schicht zu bilden. Der Spannungswert steuert die durchfließende
Ladung (Strom, multipliziert mit der Zeit) und dadurch die Dicke
der dielektrischen Schicht. Die Stromversorgung kann zum Beispiel
anfangs auf einen galvanostatischen Modus eingestellt werden, bis
die erforderliche Spannung erreicht ist. Danach wird die Stromversorgung
auf einen potentiostatischen Modus umgeschaltet, um sicherzustellen,
dass sich die gewünschten Dicke des Dielektrikums auf der
Oberfläche der Anode bildet. Natürlich können
auch andere bekannte Methoden verwendet werden, wie etwa Pulsmethoden.
Die Spannung liegt typischerweise im Bereich von etwa 4 bis ungefähr
200 Volt und in einigen Ausführungen von etwa 9 bis ungefähr
100 Volt. Während der anodischen Oxidation kann der Elektrolyt
auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden, wie etwa
30°C oder mehr, in einigen Ausführungsformen zwischen
etwa 40°C und etwa 200°C und in manchen Ausführungsformen
zwischen etwa 50°C und etwa 100°C. Die anodische
Oxidation kann auch bei Raumtemperatur oder darunter erfolgen. Die
resultierende dielektrische Schicht kann auf einer Oberfläche
der Anode und/oder in ihren Poren synthetisiert werden.
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Wenn
die dielektrische Schicht ausgebildet ist, kann optional eine Schutzschicht
aufgebracht werden, wie z. B. aus einem relativ isolierenden Kunstharz-Material
(natürlich oder synthetisch). Dieses Material kann einen
spezifischen Widerstand von mehr als ungefähr 0,05 Ohm·cm,
in manchen Ausführungen von mehr als ungefähr
5 Ohm·cm, in manchen Ausführungen von mehr als
ungefähr 1000 Ohm·cm, in manchen Ausführungen
von mehr als ungefähr 1 × 10
5 Ohm·cm,
und in manchen Ausführungen von mehr als ungefähr
1 × 10
10 Ohm·cm haben. Einige
harzartigen Materialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können, schließen, ohne aber darauf beschränkt
zu sein, Polyurethan, Polystyrol, Ester von ungesättigten
oder gesättigten Fettsäuren (z. B. Glyceride)
und so weiter, ein. Geeignete Ester von Fettsäuren sind
zum Beispiel Ester der Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Elaeostearinsäure, Ölsäure,
Linolsäure, Linolensäure, Aleuritinsäure,
Shellolsäure, und so weiter, sind aber nicht darauf beschränkt.
Es hat sich herausgestellt, dass diese Fettsäureester besonders nützlich
sind, wenn sie in relativ komplexen Kombinationen verwendet werden,
um ein „Trocknungs-Öl" zu bilden, das es erlaubt,
den resultierenden Film schnell zu einer stabilen Schicht zu polymerisieren. Solche
Trocknungs-Öle können Mono-, Di- und/oder Tri-Glyceride
enthalten, die ein Glycerol-Gerüst mit einem, zwei, bzw.
drei Fettsäure-Resten haben, die verestert sind. Einige
geeignete Trocknungs-Öle, die benutzt werden können,
sind zum Beispiel Olivenöl, Leinöl, Rizinusöl,
Tungöl, Sojaöl und Schellack, sind aber nicht
darauf beschränkt. Diese und andere Schutzschicht-Materialien
werden detaillierter in dem Fife, et al. erteilten
US-Patent Nr. 6,674,635 beschrieben,
das hier in seiner Gesamtheit für alle Zwecke als Referenz
mit aufgenommen wird.
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Das
anodisch oxidierte Teil wird anschließend einem Schritt
zur Herstellung von Katoden gemäß herkömmlicher
Verfahren ausgesetzt. In einigen Ausführungsformen wird
zum Beispiel die Katode durch verschiedene Techniken ausgebildet,
wie etwa pyrolytische Zerlegung von Magannitrat (Mn(NO
3)
2), um eine Katode aus Mangandioxid (MnO
2) herzustellen. Solche Verfahren werden
zum Beispiel im Sturmer, et al. erteilten
US-Patent Nr. 4,945,452 beschrieben,
das hier in seiner Gesamtheit für alle Zwecke als Referenz
mit aufgenommen wird. Alternativ kann eine Beschichtung aus einem
leitfähigen Polymer verwendet werden, um die Katode des
Kondensators auszubilden. Die Beschichtung aus leitfähigem
Polymer kann ein oder mehrere Polyheterocyclen enthalten (z. B.
Polypyrrole, Polythiophene, Poly(3,4-Ethylendioxid-Thiophen) (PEDT),
Polyaniline), Polyacetylene, Poly-p-Phenylene, Polyphenolate und
deren Derivate. Darüber hinaus kann, falls gewünscht,
die Beschichtung aus leitfähigem Polymer auch aus mehreren
leitfähigen Polymer-Schichten ausgebildet werden. Zum Beispiel
kann in einer Ausführungsform die leitfähige Polymerbeschichtung eine
aus PEDT geformte Schicht und eine weitere, aus einem Polypyrrol
geformte Schicht enthalten. Es können verschiedene Verfahren
angewendet werden, um die Beschichtung aus leitfähigem
Polymer auf den Anoden-Teil aufzubringen. Zum Beispiel können
herkömmliche Verfahren, wie Elektropolymerisation, Siebdruck,
Eintauchen, Elektrotauchbeschichtung und Spritzen verwendet werden,
um eine Beschichtung aus leitfähigem Polymer auszubilden.
In einer Ausführung können zum Beispiel die Monomere,
die zum Ausbilden des leitfähigen Polymers (z. B. 3,4-Ethylen-Dioxythiophen)
verwendet werden, anfangs mit einem Polymerisations-Katalysator
gemischt werden, um eine Lösung zu bilden. Zum Beispiel
ist ein geeigneter Polymerisations-Katalysator BAYTRON C, wobei
es sich um Eisen-III-Toluol-Sulfonat handelt, das von H. C. Starck
vertrieben wird. BAYTRON C ist ein im Handel verfügbarer
Katalysator für BAYTRON M, bei welchem es sich um 3,4-Ethylendioxythiophen
handelt, ein PEDT-Monomer, welches ebenfalls von H. C. Starck vertrieben wird.
Sobald eine Katalysatordispersion ausgebildet wurde, kann das Anodenteil
dann in die Dispersion getaucht werden, so dass sich das leitfähige
Polymer auf der O berfläche des Anodenteils ausbildet. Alternativ
dazu können Katalysator und Monomer(e) auch separat auf
das Anodenteil aufgetragen werden. In einer Ausführung
kann der Katalysator zum Beispiel in einem Lösungsmittel
(z. B. Butanol) gelöst werden und dann als Tauchlösung
auf das Anodenteil aufgebracht werden. Das Anodenteil kann dann
getrocknet werden, um das Lösungsmittel davon zu entfernen. Danach
kann das Anodenteil in eine Lösung getaucht werden, die
das geeignete Monomer enthält. Sobald das Monomer die Oberfläche
des Anodenteils kontaktiert, die den Katalysator enthält,
polymerisiert es chemisch darauf. Zusätzlich kann der Katalysator
(z. B. BAYTRON C) auch mit den Materialien gemischt werden, die
zur Ausbildung der optionalen Schutzschicht benutzt werden (z. B.
harzartige Materialien). In solchen Fällen kann das Anodenteil
danach in eine Lösung getaucht werden, die das Monomer
(BAYTRON M) enthält. Als Folge davon kann das Monomer den
Katalysator in und/oder auf der Oberfläche der Schutzschicht
kontaktieren und damit reagieren, um die das leitfähige
Polymer enthaltende Beschichtung auszubilden. Obwohl oben verschiedene
Verfahren beschrieben worden sind, versteht es sich, dass jedes
andere Verfahren zum Aufbringen der leitfähigen Beschichtung(en)
auf dem Anodenteil in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann. Zum Beispiel werden andere Verfahren zum Aufbringen solcher
leitfähigen Polymerbeschichtung(en) in den
US-Patenten 5,457,862 von Sakata et
al.,
5,473,503 von Sakata
et al.,
5,729,428 von
Sakata et al. und
5,812,367 von
Kudoh et al. beschrieben, die hier in ihrer Gesamtheit für
alle Zwecke als Referenz mit aufgenommen werden.
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In
den meisten Ausführungen wird das leitfähige Polymer
nach dem Aufbringen ausgeheilt. Die Ausheilung kann nach jedem Aufbringen
einer Schicht aus leitfähigem Polymer erfolgen, oder sie kann
nach dem Aufbringen der gesamten Beschichtung mit leitfähigem
Polymer erfolgen. In einigen Ausführungen kann das leitfähige
Polymer zum Beispiel durch Tauchen des Presslings in eine Elektrolytlösung,
wie etwa eine Lösung von Phosphorsäure und/oder
Schwefelsäure, und anschließendes Anlegen einer
konstanten Spannung an die Lösung bis zum Absinken des
Stroms auf einen vorgewähl ten Pegel ausgeheilt werden.
Bei Bedarf kann dieses Ausheilen in mehreren Schritten erfolgen.
In einer Ausführung wird zum Beispiel der Pressling, der
eine leitfähige Polymerbeschichtung hat, zuerst in Phosphorsäure
getaucht und ungefähr 20 Volt daran angelegt, und anschließend
wird er in Schwefelsäure getaucht und ungefähr
2 Volt daran angelegt. In dieser Ausführungsform kann die
Verwendung der zweiten Niederspannungs-Schwefelsäure- oder
-Toluolsulfonsäurelösung die Erhöhung
der Kapazität und die Reduzierung des Verlustfaktors des
resultierenden Kondensators unterstützen. Nach Aufbringen
einer oder aller der oben beschriebenen Schichten kann der Pressling
dann bei Bedarf gewaschen werden, um verschiedene Nebenprodukte, überschüssigen
Katalysator und so weiter zu entfernen. Weiterhin kann in manchen
Fällen nach einigen oder allen oben beschriebenen Tauchschritten
eine Trocknung angewendet werden. Zum Beispiel kann das Trocknen
nach Aufbringen des Katalysators und/oder nach dem Waschen des Presslings
erwünscht sein, um die Poren des Presslings zu öffnen,
damit er während nachfolgender Tauchschritte eine Flüssigkeit
aufnehmen kann.
-
Wenn
die Katode ausgebildet ist, kann auf dem Teil optional eine Kohlenstoffbeschichtung
(z. B. Graphit) bzw. eine Silberschicht aufgebracht werden. Die
Silberbeschichtung kann zum Beispiel als lötbarer Leiter,
Kontaktschicht und/oder Ladungskollektor für das Kondensatorelement
dienen, und die Kohlenstoffbeschichtung kann den Kontakt der Silberbeschichtung
mit dem festen Elektrolyten einschränken. Diese Beschichtungen
können den festen Elektrolyten teilweise oder ganz bedecken.
-
Das
resultierende Kondensatorelement kann dann mit Methoden, die in
der Technik bekannt sind, mit Anschlüssen versehen werden.
Unter Bezugnahme auf 1–2 wird
zum Beispiel eine Ausführung eines Kondensatorelements 30 gezeigt,
das eine allgemein rechteckige Form hat und eine Vorderfläche 36,
eine Rückfläche 38, eine obere bzw. untere
Fläche 37 und 39 sowie Seitenflächen 32 (von denen
nur eine dargestellt ist) besitzt. Ein Anodendraht 34 erstreckt
sich von der Vorderfläche 36 des Kondensatorele ments 30 in
Längsrichtung („y"-Richtung). Wie weiter in 2 gezeigt
wird, besitzt das Kondensatorelement 30 einen Anodenkörper 50, eine
dielektrische Schicht 52, die auf dem Anodenkörper 50 aufliegt,
eine Schicht aus einem festen Elektrolyten 54, die auf
der dielektrischen Schicht 52 aufliegt, eine Graphitschicht 56,
die auf der Schicht des organischen Festelektrolyten 54 aufliegt,
und eine Silberschicht 58, die auf der Graphitschicht 56 aufliegt.
Es versteht sich natürlich, dass solche Schichten auf jeder
beliebigen Fläche des Kondensators aufgebracht werden können
und nicht auf die dargestellte Weise aufgebracht zu werden brauchen.
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Nach
Formierung des Kondensatorelements 30 können Anoden-
und Katoden-Anschlussleitungen elektrisch mit dem Anodendraht 34 bzw.
der Schicht des festen Elektrolyten 54 (über die
Graphit- bzw. Silberschichten) verbunden werden. Die spezifische
Konfiguration der Anschlüsse kann variieren, wie in der
Technik wohl bekannt ist. Mit Bezug auf 3 ist zum
Beispiel eine Ausführung gezeigt, die einen Anoden-Anschluss 70 und
einen Katoden-Anschluss 80 enthält. In dieser
besonderen Ausführung enthält der Katodenanschluss
einen ersten Bereich 82, der im Wesentlichen senkrecht
zu einem zweiten Bereich 84 angeordnet ist. Der erste Bereich 82 steht im
elektrischen Kontakt der unteren Fläche 39 des Kondensatorelements 30,
und der zweite Bereich 84 steht im elektrischen Kontakt
mit der hinteren Fläche 38 des Kondensatorelements 30.
Um das Kondensatorelement 30 am Katodenanschluss 80 zu
befestigen, kann ein leitfähiger Kleber verwendet werden, wie
in der Technik bekannt ist. Der leitfähige Kleber kann
zum Beispiel leitfähige Metallteilchen enthalten, die in
einer Kunstharz-Mischung eingebettet sind. Die Metallteilchen können
Silber, Kupfer, Gold, Platin, Nickel, Zink, Wismut, usw. sein. Die
Kunstharzmischung kann ein Duroplast-Kunstharz (z. B. Epoxydharz),
einen Härter (z. B. Säureanhydrid) und ein Kopplungsmittel
(z. B. Silan-Kopplungsmittel) enthalten. Geeignete leitfähige
Kleber sind in der US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung
mit der Publikations-Nummer 2006/0038304 an Osako et al. beschrieben,
die hier in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke als Referenz
mit aufgenommen wird.
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Der
Anodenanschluss 70 enthält einen ersten Bereich 76,
der im Wesentlichen senkrecht zu einem zweiten Bereich 74 angeordnet
ist. Der zweite Bereich 74 enthält einen Teilbereich,
der den Anodendraht 34 trägt. In der dargestellten
Ausführung besitzt der Bereich 51 eine „U-Form",
um den Oberflächenkontakt und die mechanische Stabilität
des Drahtes 34 weiter zu verbessern. Der Anodendraht 34 wird
dann mit einem Laser 90 an den Bereich 51 geschweißt.
Wenn das Kondensatorelement an den Anschlüssen befestigt
ist, wird es mit einem Kunstharz-Gehäuse umhüllt,
das dann mit einem Silica enthaltenden Kunstharz oder jedem anderen
bekannten Vergussmaterial gefüllt werden kann. Die Breite
und Länge des Gehäuses kann abhängig
von der beabsichtigten Anwendung unterschiedlich sein. Die Gesamtdicke
des Gehäuses ist jedoch typischerweise klein, so dass die
resultierende Baugruppe einfach in Produkten mit einer geringen
Bauhöhe untergebracht werden kann (z. B. in „IC-Karten").
Zum Beispiel kann die Dicke des Gehäuses im Bereich von ungefähr
4,0 Millimetern oder weniger liegen, in manchen Ausführungen
von ungefähr 0,1 bis ungefähr 2,5 Millimetern,
und in manchen Ausführungen von ungefähr 0,15
bis ungefähr 2,0 Millimetern. Geeignete Gehäuse
sind zum Beispiel die Gehäuse „A", „B", „H"
oder „T" (AVX Corporation). Unter Bezugnahme auf 4 ist
zum Beispiel eine besondere Ausführung eines solchen Einkapselungs-Gehäuses
für eine Kondensatoranordnung 100 als Element 88 gezeigt.
Das umhüllende Gehäuse 88 bietet einen
zusätzlichen strukturellen und thermischen Schutz für die
Kondensatoranordnung 100. Nach der Einkapselung können
die herausstehenden Bereiche der Anoden- bzw. Katoden-Anschlüsse
gealtert, überprüft und zugeschnitten werden.
Bei Bedarf können die herausstehenden Bereiche optional
zweimal entlang der Außenseite des Gehäuses 88 gebogen
werden (z. B. in einem Winkel von ungefähr 90°).
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Als
Ergebnis der vorliegenden Erfindung kann ein Kondensator ausgebildet
werden, der ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufweist. Zum
Beispiel hat der Kondensator nach der vorliegenden Erfindung typischerweise einen
ESR von weniger als etwa 1000 Milliohm (mOhm), in einigen Ausführungen
von weniger als etwa 500 mOhm und in einigen Ausführungen
von weniger als etwa 100 mOhm. Der äquivalente Reihenverlustwiderstand (ESR)
eines Kondensators kennzeichnet im Allgemeinen das Ausmaß,
zu dem der Kondensator beim Laden und Entladen in einem elektronischen
Schaltkreis wie ein Widerstand wirkt, und wird üblicherweise
als ein Widerstand in Reihe zum Kondensator ausgedrückt.
Darüber hinaus kann der sich ergebende Leckstrom, der sich
im Allgemeinen auf den Strom bezieht, der von einem Leiter zum benachbarten
Leiter durch einen Isolator fließt, auf relativ niedrigen
Niveaus gehalten werden. Zum Beispiel beträgt der numerische
Wert des normierten Leckstroms eines Kondensators nach der vorliegenden
Erfindung in einigen Ausführungen weniger als etwa 0,1 μA/μF·V,
in einigen Ausführungen weniger als etwa 0,01 μA/μF·V und
in einigen Ausführungen weniger als etwa 0,001 μA/μF·V,
wobei μA für Mikroampere steht und μF·V das
Produkt der Kapazität und der Nennspannung ist. Desgleichen
kann die Durchbruchsspannung des Kondensators nach der vorliegenden
Erfindung mindestens 10 Volt betragen, in einigen Ausführungen mindestens
ungefähr 15 Volt, in einigen Ausführungen mindestens
ungefähr 20 Volt und in einigen Ausführungen zwischen
ungefähr 20 Volt bis ungefähr 100 Volt.
-
Die
vorliegende Erfindung kann besser verstanden werden, wenn auf die
folgenden Beispiele Bezug genommen wird.
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Testverfahren
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U/I-Kennlinien
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Die
U/I-Kennlinien eines Kondensators wurden mit einem Reihenwiderstand
von 100 mOhm gemessen. Die angelegte Spannung aus einem bipolaren
Netzteil (Keithley 2400) wurde in Inkrementen von 0,1 V allmählich
erhöht, und der Strom wurde mit einem Digitalmultimeter
(Agilent 34401) bei einer Temperatur von 25°C nach 10 s
Verzögerung gemessen.
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BEISPIEL 1
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80
000 μFV/g Nioboxidpulver (HC Starck) wurden zu Presslingen
gepresst und gesintert, um einen porösen Elektrodenkörper
zu bilden. Die anodische Oxidation wurde dann bei Umgebungstemperatur
in einer wässrigen Lösung ausgeführt,
die Phosphorsäure und variierende Konzentrationen von N-2-(Aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilan
(0%, 0,2%, 1% und 5%) enthielt. Die anodische Oxidation erfolgte
zuerst galvanostatisch bis zur gewünschten Spannung und
dann potentiostatisch. Die Leitfähigkeit des Elektrolyten
mit unterstützendem Elektrolyten betrug 4,5 mS/cm. Die
Spannung wurde so gewählt, dass eine Kapazität
von 100 μF erzielt werden sollte. Nach der anodischen Oxidation
wurden die Presslinge mit einer Mangandioxidschicht, einer Graphitbeschichtung
und einer Silberbeschichtung beschichtet. Die fertiggestellten Teile
wurden mit herkömmlicher Zusammenbautechnik zum B-Gehäuse
(EIA 3528) komplettiert. Dann wurden die U/I-Kennlinien eines Kondensators
gemessen. Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt.
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BEISPIEL 2
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Es
wurden Anodenpresslinge wie in Beispiel 1 beschrieben geformt, außer
dass die anodische Oxidation bei Temperaturen von 22°C
und 60°C in einer wässrigen Lösung erfolgte,
die 1% N-2-(Aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilan enthielt.
Die U/I-Kennline ist in 6 gezeigt.
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BEISPIEL 3
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Es
wurden Anodenpresslinge wie in Beispiel 1 beschrieben geformt, außer
dass die anodische Oxidation in einer Lösung erfolgte,
die Wasser und Ethanol als Lösungsmittel und 1% N-2-(Aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilan
enthielt. Die U/I-Kennline ist in 7 gezeigt.
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BEISPIEL 4
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Es
wurden Anodenpresslinge wie in Beispiel 1 beschrieben geformt, außer
dass die anodische Oxidation in einer Lösung erfolgte,
die Phosphorsäure und entweder 1% Tetra(tri)alkoxysilan,
1% Tetralkoxytitanat oder 1% Trialkoxyaluminat in Butanol enthielt.
Die U/I-Kennline ist in 8 gezeigt.
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Diese
und weitere Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung
können von einem Fachmann durchgeführt werden,
ohne dass vom Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen
wird. Zusätzlich dazu muss verstanden werden, dass Aspekte
der verschiedenen Ausführungen ganz oder teilweise ausgetauscht
werden können. Weiterhin wird ein Fachmann erkennen, dass die
oben angegebene Beschreibung nur ein Beispiel ist und nicht mit
der Absicht angegeben wurde, die Erfindung einzuschränken,
die in den beigefügten Ansprüchen weiter beschrieben
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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Emmet und Teller, Journal of American Chemical Society, Vol. 60,
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