CN108475581A - 具有改善的漏电流的固体电解电容器 - Google Patents

Abstract

提供甚至在多种条件下也能够呈现良好的电性质的电容器组装体。更具体地，所述电容器包含电容器元件，其包括烧结的多孔阳极体、覆盖所述阳极体的电介质、和覆盖所述电介质的固体电解质。所述固体电解质还包括覆盖所述电介质且包含有机金属化合物的预涂层。固体电解质覆盖包含预聚合的导电性聚合物粒子的预涂层，并且外部聚合物涂层覆盖包含预聚合的粒子和交联剂的固体电解质。

Description

具有改善的漏电流的固体电解电容器

背景技术

固体电解电容器(例如钽电容器)典型地通过如下制成：将金属粉末(例如钽)压制在金属引线周围，将经压制的部位烧结，将经烧结的阳极进行阳极化，和之后施加固体电解质。固有导电性聚合物由于它们有利的低的等效串联电阻(“ESR”)和“非燃烧/非点燃”的失效模式而常作为固体电解质使用。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，使用原位聚合的聚合物的常规电容器趋于具有相对高的漏电流(“DCL”)，并且在高压下失效、例如在快速接通或工作电流峰值期间所经历的。在克服这些问题的尝试中，还已经使用由聚(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(分散液)。尽管PEDOT：PSS分散体可导致较低的漏电流值，但是在施加电压之后DCL随时间下降的本领取决于电容器中的湿度水平。即，具有高的湿气含量的电容器趋于呈现相对快的DCL衰减速率，而干的电容器趋于呈现慢得多的DCL衰减速率、其在较低的温度下尤其如此。

因而，目前存在对于具有性能改善的固体电解电容器的需求。

发明内容

按照本发明的一个实施方式，公开了一种包括电容器元件的电容器组装体。该电容器元件包括烧结的多孔阳极体、覆盖(上铺，置于……的上面，overlie)阳极体的电介质、覆盖电介质的包括有机金属化合物的预涂层、覆盖预涂层的固体电解质、和覆盖固体电解质的外部聚合物涂层。所述固体电解质包含预聚合的导电性聚合物粒子且所述外部聚合物涂层包含预聚合的粒子和交联剂。此外，所述有机金属化合物具有以下通式：

其中，

M为有机金属原子；

R₁、R₂和R₃独立地为烷基或羟烷基，其中R₁、R₂和R₃的至少一个为羟烷基；

n为0-8的整数；

X为有机或无机官能团；和

本发明的其它特征和方面更详细地阐述于下。

附图说明

本发明的对于本领域普通技术人员完整且能够实现的公开内容(包括其最佳方式)在说明书的剩余部分中参考附图更具体地进行阐述，在附图中：

图1为本发明组装体的电容器组装体的一个实施方式的横截面视图；

图2为本发明组装体的电容器组装体的另一实施方式的横截面视图；

图3为本发明组装体的电容器组装体的又一实施方式的横截面视图；和

图4为本发明组装体的电容器组装体的又一实施方式的俯视图。

具体实施方式

本领域普通技术人员应理解，本论述只是示例性实施方式的描述、并且不希望限制本发明的更宽的方面，所述更宽的方面体现在示例性的解释(construction)中。

总的来说，本发明涉及甚至在很多种不同条件下能够呈现良好的电性质的电容器组装体。更具体地，所述电容器包含电容器元件，其包括烧结的多孔阳极体、覆盖阳极体的电介质、和覆盖电介质的固体电解质。所述固体电解质还包括覆盖电介质且包含有机金属化合物的预涂层。固体电解质覆盖包含预聚合的导电性聚合物粒子的预涂层，且外部聚合物涂层覆盖包含预聚合的粒子和交联剂的固体电解质。

本发明人已经发现，预涂层、固体电解质和外部聚合物涂层的特定类型的组合可导致具有独特且有益的性质排列的电容器。例如，因为固体电解质和外部聚合物涂层由预聚合的导电性聚合物粒子形成，所以电容器元件可通常保持不含可致使电介质劣化的高能自由基(例如Fe²⁺或Fe³⁺离子)的状态、其在上述的超高电压下尤其如此。结果，所述电容器可呈现相对高的“击穿电压”(所述电容器失效的电压)、例如约50伏特或更大、在一些实施方式中约100伏特或更大、在一些实施方式中约150伏特或更大、和在一些实施方式中约200伏特-约300伏特。然而，所述电容器尽管具有如此高的击穿电压仍然可呈现相对低的漏电流(DCL)值。例如，所述电容器组装体在经受额定电压(例如16伏特)90秒之后可呈现仅约50微安(“μA”)或更小、在一些实施方式中约40μA或更小、在一些实施方式中约20μA或更小、和在一些实施方式中约0.1-约10μA的DCL。所述电容器组装体在经受所述额定电压总共180秒之后可继续呈现甚至更低的DCL值、例如约20微安(“μA”)或更小、在一些实施方式中约10μA或更小、在一些实施方式中约5μA或更小、和在一些实施方式中约0.01-约2μA。值得注意地，所述电容器组装体甚至在干的条件下也可呈现如此低的DCL值。即，所述电容器组装体当将其放置成与具有约10％或更小、在一些实施方式中约5％或更小、和在一些实施方式中约0.001％-约1％的相对湿度的气氛接触时可呈现这样的DCL值。所述干的气氛可为所述电容器组装体本身的内部气氛的部分，或者它可为将所述电容器组装体在存储和/或使用期间暴露到的外部气氛。

现在将更详细地描述本发明的多个实施方式。

I.电容器元件

A.阳极体

电容器元件包括包含形成在烧结的多孔体上的电介质的阳极。多孔阳极体可由包含阀用金属(valve metal)(即能够被氧化的金属)或基于阀用金属的化合物(合成物)例如钽、铌、铝、铪、钛、它们的合金、它们的氧化物、它们的氮化物等的粉末形成。该粉末典型地由其中钽盐(例如氟钽酸钾(K₂TaF₇)、氟钽酸钠(Na₂TaF₇)、五氯化钽(TaCl₅)等)与还原剂进行反应的还原过程形成。所述还原剂可以如下形式提供：液体，气体(例如氢气)，或固体例如金属(例如钠)、金属合金、或金属盐。例如，在一个实施方式中，可将钽盐(例如TaCl₅)在约900℃-约2,000℃、在一些实施方式中约1,000℃-约1,800℃、和在一些实施方式中约1,100℃-约1,600℃的温度下加热以形成在气态还原剂(例如氢气)的存在下可被还原的蒸气。这样的还原反应的另外细节被记载于Maeshima等人的WO 2014/199480中。在所述还原之后，可将产物冷却、粉碎和洗涤以形成粉末。

取决于期望应用，所述粉末的特定电荷量典型地在约2,000-约800,000微法*伏特/克(“μF*V/g”)内变化。例如，在某些实施方式中，可使用具有约100,000-约800,000μF*V/g、在一些实施方式中约120,000-约700,000μF*V/g、和在一些实施方式中约150,000-约600,000μF*V/g的特定电荷量的高电荷量的粉末。在另一些实施方式中，可使用具有约2,000-约100,000μF*V/g、在一些实施方式中约5,000-约80,000μF*V/g、和在一些实施方式中约10,000-约70,000μF*V/g的特定电荷量的低电荷量的粉末。如本领域中所知晓的，所述特定电荷量可通过将电容(电容量)乘以所使用的阳极化电压、和然后将该乘积除以阳极化的电极体的重量而测定。

所述粉末可为包含一次(初级)粒子的自由流动的细分的粉末。所述粉末的一次粒子通常具有约5-约250纳米、在一些实施方式中约10-约200纳米、和在一些实施方式中约20-约150纳米的中值尺寸(D50)，其例如是使用由BECKMAN COULTER Corporation制造的激光粒度分布分析仪(例如LS-230)、任选地在使所述粒子经受超声波振动70秒之后测定的。所述一次粒子典型地具有三维粒状形状(例如结节状或尖角状)。这样的粒子典型地具有相对小的“长径比”，其为所述粒子的平均直径或宽度除以平均厚度(“D/T”)。例如，所述粒子的长径比可为约4或更小、在一些实施方式中约3或更小、和在一些实施方式中约1-约2。所述粉末除了一次粒子之外还可包含其它类型的粒子例如通过将一次粒子聚集(聚结(结块，agglomerate))形成的二次粒子。这样的二次粒子可具有约1-约500微米、和在一些实施方式中约10-约250微米的中值尺寸(D50)。

所述粒子的聚结可通过将所述粒子加热和/或通过使用粘合剂而发生。例如，聚结可在约0℃-约40℃、在一些实施方式中约5℃-约35℃、和在一些实施方式中约15℃-约30℃的温度下发生。另外，适宜的粘合剂可包括例如，聚(乙烯醇缩丁醛)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(乙烯基吡咯烷酮)(poly(vinyl pyrollidone))；纤维素聚合物，例如羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素和甲基羟乙基纤维素；无规聚丙烯，聚乙烯；聚乙二醇(例如来自Dow Chemical Co.的Carbowax)；聚苯乙烯，聚(丁二烯/苯乙烯)；聚酰胺，聚酰亚胺，和聚丙烯酰胺，高分子量的聚醚；环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物；氟聚合物，例如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、和氟-烯烃共聚物；丙烯酸类聚合物，例如聚丙烯酸钠、聚(低级烷基丙烯酸酯)、聚(低级烷基甲基丙烯酸酯)以及低级烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；以及脂肪酸和蜡，例如硬脂的和其它含皂的(soapy)脂肪酸、植物蜡、微晶蜡(纯化石蜡)等。

可使用任何常规粉末压制装置将所得的粉末压实以形成粒料(颗粒)。例如，可使用作为包含模具和一个或多个冲头的一站式压实压机的压模。替代地，可使用仅使用模具和单个下冲头的砧型(anvil-type)压实压模。一站式压实压模可以如下若干种基本类型获得：例如生产率不同的凸轮、套环/钩爪和偏心/曲柄的压机，例如单动、双动、浮动模具、活动台板、对置压头、螺杆、冲击、热压、压印(coining)或精整(sizing)。可将所述粉末压实在阳极引线的周围，该阳极引线可以丝、片等的形式。所述引线可从所述阳极体在纵向上延伸并且可由任何导电材料例如钽、铌、铝、铪、钛等以及它们的导电的氧化物和/或氮化物形成。所述引线的连接还可使用其它已知技术、例如通过将所述引线焊接到主体或者在成形期间(例如在压实和/或烧结之前)将其嵌入(埋置)在所述阳极体内而完成。

任何粘合剂在压制之后可通过将所述粒料在真空下在某一温度(例如约150℃-约500℃)下加热几分钟而除去。替代地，所述粘合剂还可通过如下而除去：将所述粒料和水溶液进行接触，例如在Bishop等人的美国专利No.6,197,252中所记载的。之后，将所述粒料烧结以形成多孔的一体化块状体(mass)。典型地将所述粒料在约700℃-约1600℃、在一些实施方式中约800℃-约1500℃、和在一些实施方式中约900℃-约1200℃的温度下烧结约5分钟-约100分钟、和在一些实施方式中约8分钟-约15分钟的时间。其可在一个或更多个步骤中发生。如果期望，烧结可在限制氧原子转移到阳极的气氛中发生。例如，烧结可在还原气氛中例如在真空、惰性气体、氢气等中发生。还原气氛可处于约10托-约2000托、在一些实施方式中约100托-约1000托、和在一些实施方式中约100托-约930托的压力下。还可使用氢气和其它气体(例如氩气或氮气)的混合物。

B.电介质

还将阳极用电介质进行涂覆。所述电介质可通过将烧结的阳极进行阳极氧化(“阳极化”)使得在所述阳极上面和/或内部形成电介质层而形成。例如，钽(Ta)阳极可被阳极化为五氧化钽(Ta₂O₅)。典型地，通过最初向阳极施加溶液、例如通过将阳极浸到电解质中进行阳极化。通常使用溶剂例如水(例如去离子水)。为了提高离子传导性，可使用能够在所述溶剂中解离以形成离子的化合物。这样的化合物的实例包括例如，酸、例如以下对于电解质所描述的。例如，酸(例如磷酸)可构成阳极化溶液的约0.01重量％-约5重量％、在一些实施方式中约0.05重量％-约0.8重量％、和在一些实施方式中约0.1重量％-约0.5重量％。如果期望，还可使用酸的共混物。

使电流通过所述阳极化溶液以形成电介质层。形成电压的值操控电介质层的厚度。例如，电源可最初以恒电流的模式建立直至达到所需电压。之后，可将电源切换成恒电位模式以确保在阳极的整个表面上面形成期望的电介质厚度。当然，还可使用其它已知方法、例如脉冲或阶跃恒电位方法。阳极氧化发生的电压典型地在约4-约250V、和在一些实施方式中约9-约200V、和在一些实施方式中约20-约150V的范围内。在氧化期间，可将阳极化溶液保持在升高的温度、例如约30℃或更大、在一些实施方式中约40℃-约200℃、和在一些实施方式中约50℃-约100℃下。阳极氧化还可在环境温度或更低温度完成。所得的电介质层可形成在阳极的表面上和其孔内。

尽管不是必需的，但是在某些实施方式中所述电介质层在整个阳极上可拥有差异化的厚度，因为它拥有覆盖阳极外表面的第一部段(部分，portion)和覆盖阳极内表面的第二部段。在这样的实施方式中，使第一部段选择性地形成，使得其厚度比第二部段的厚度大。然而，应理解，电介质层的厚度在特定区域内不需要是均匀的。电介质层的与外表面邻近的某些部段可例如在实际上比所述层的在内表面处的某些部段薄，和反之亦然。尽管如此，可形成电介质层，使得该层在外表面处的至少一部段具有比在内表面处的至少一部段大的厚度。尽管这些厚度的准确差值取决于具体应用可不同，但是第一部段的厚度对第二部段的厚度的比率典型地为约1.2-约40、在一些实施方式中为约1.5-约25、和在一些实施方式中为约2-约20。

为了形成具有差异化厚度的电介质层，通常使用多阶段工艺。在所述工艺的每个阶段中，将烧结的阳极进行阳极氧化(“阳极化”)以形成电介质层(例如五氧化钽)。在阳极化的第一阶段期间，为了确保对于内区域实现期望的电介质厚度，典型地使用相对小的形成电压，例如在约1-约90伏特、在一些实施方式中约2-约50伏特、和在一些实施方式中约5-约20伏特范围内的形成电压。之后，然后可将烧结体在所述工艺的第二阶段中进行阳极氧化以将电介质的厚度增大到期望的水平。这通常通过在电解质中在比第一阶段期间使用的更高的电压下例如在约50-约350伏特、在一些实施方式中约60-约300伏特、和在一些实施方式中约70-约200伏特范围内的形成电压下进行阳极化而实现。在第一和/或第二阶段期间，可将电解质保持在约15℃-约95℃、在一些实施方式中约20℃-约90℃、和在一些实施方式中约25℃-约85℃范围内的温度下。

在阳极化过程的第一和第二阶段期间使用的电解质可为相同或不同的。然而，典型地，为了更好地促进在电介质层的外部段处获得较高的厚度，使用不同的溶液是期望的。例如，为了防止显著量的氧化膜形成在阳极的内表面上，在第二阶段中使用的电解质具有比在第一阶段中使用的电解质低的离子传导性可为期望的。在该方面上，在第一阶段期间使用的电解质可包含酸性化合物例如盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、硼酸、亚硼酸等。这样的电解质可具有约0.1-约100mS/cm、在一些实施方式中约0.2-约20mS/cm、和在一些实施方式中约1-约10mS/cm的在25℃的温度下测定的电导率。在第二阶段期间使用的电解质典型地包含弱酸的盐，使得水合氢离子浓度在孔中作为电荷在其中通过的结果而增大。离子输送或扩散是这样的：其使得弱酸阴离子根据需要移动到所述孔中以使电荷平衡。结果，主要的传导物种(水合氢离子)的浓度在水合氢离子、酸阴离子和未解离的酸之间的平衡建立中降低，从而形成较差的传导物种。传导物种的浓度降低导致在电解质中相对高的电压降，其阻碍在内部进一步阳极化，同时在外部上积聚较厚的氧化层直至在连续高传导性区域中更高的形成电压。适宜的弱酸盐可包括例如，硼酸、亚硼酸、乙酸、草酸、乳酸、己二酸等的铵或碱金属盐(例如钠、钾等)。尤其适宜的盐包括四硼酸钠和五硼酸铵。这样的电解质典型地具有约0.1-约20mS/cm、在一些实施方式中约0.5-约10mS/cm、和在一些实施方式中约1-约5mS/cm的在25℃温度下测定的电导率。

如果期望，可将阳极化的各阶段重复一个或多个循环以实现期望的电介质厚度。此外，所述阳极在第一和/或第二阶段之后还可用另外的溶剂(例如水)冲洗或洗涤以除去电解质。

C.预涂层

如上所述，包含有机金属化合物的预涂层覆盖电介质。典型地，所述有机金属化合物具有以下通式：

其中，

M为有机金属原子，例如硅、钛等；

R₁、R₂和R₃独立地为烷基(例如甲基、乙基、丙基等)或羟烷基(例如羟甲基、羟乙基、羟丙基等)，其中R₁、R₂和R₃的至少一个为羟烷基；

n为0-8、在一些实施方式中为1-6、和在一些实施方式中为2-4(例如3)的整数；和

X为有机或无机官能团，例如缩水甘油基、缩水甘油氧基、巯基、氨基、乙烯基等。

在某些实施方式中，R₁、R₂和R₃可为羟烷基(例如OCH₃)。然而，在另一些实施方式中，R₁可为烷基(例如CH₃)且R₂和R₃可为羟烷基(例如OCH₃)。

此外，在某些实施方式中，M可为硅，使得所述有机金属化合物为有机硅烷化合物，例如烷氧基硅烷。适宜的烷氧基硅烷可包括例如，3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基-三丙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基-三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、γ-丙氧基丁基三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)-甲基-三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基-三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)-甲基-三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基-三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基-三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)乙基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基-三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丙基三丁氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三丙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)丁基三丁氧基硅烷、等。

将预涂层施加到电容器主体的具体方式可按期望而变。在一个具体的实施方式中，将所述化合物溶解在有机溶剂中并且例如通过丝网印刷、浸涂、电泳涂覆、喷射等将其作为溶液施加到所述部件。有机溶剂可不同，但是典型地为醇例如甲醇、乙醇等。有机金属化合物可构成所述溶液的约0.1重量％-约10重量％、在一些实施方式中约0.2重量％-约8重量％、和在一些实施方式中约0.5重量％-约5重量％。同样地，溶剂可构成所述溶液的约90重量％-约99.9重量％、在一些实施方式中约92重量％-约99.8重量％、和在一些实施方式中约95重量％-约99.5重量％。一旦施加，就可然后将所述部件干燥以从其除去溶剂且形成包含所述有机金属化合物的预涂层。

D.固体电解质

如上所述，固体电解质覆盖预涂层并且通常起到作为所述电容器组装体用的阴极的作用。固体电解质包括包含非固有和/或固有导电性聚合物粒子的一个或多个层。使用这样的粒子的一个益处在于，它们可使在常规的原位聚合过程中产生的离子物种(例如Fe²⁺或Fe³⁺)(其可在高电场下由于离子迁移而导致电介质击穿)的存在最小化。因此，通过施加导电性聚合物作为预聚合的粒子而不是通过原位聚合，所得的电容器可呈现相对高的“击穿电压”。如果期望，所述固体电解质可由一个或多个层形成。当使用多个层时，所述层的一个或多个包含通过原位聚合形成的导电性聚合物是可能的。然而，当期望实现非常高的击穿电压时，本发明人已经发现，固体电解质主要由上述的导电性粒子形成，并且其通常不含经由原位聚合形成的导电性聚合物。与所使用的层数无关，所得的固体电解质典型地具有约1微米(μm)-约200μm、在一些实施方式中约2μm-约50μm、和在一些实施方式中约5μm-约30μm的总厚度。

在某些实施方式中，可在固体电解质中使用“非固有”导电性聚合物，其具有下式(III)的重复单元：

其中,

R₇为线型或支化的C₁-C₁₈烷基自由基(例如甲基，乙基，正或异丙基，正、异、仲或叔丁基，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)；C₅-C₁₂环烷基自由基(例如环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等)；C₆-C₁₄芳基自由基(例如苯基、萘基等)；C₇-C₁₈芳烷基自由基(例如苄基，邻、间、对甲苯基，2,3-、2,4-、2,5-、2-6、3-4-、3,5-二甲苯基，荚基等)；和

q为0-8的整数，在一些实施方式中0-2，和在一个实施方式中为0。在一个具体的实施方式中，“q”为0且所述聚合物为聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)。适用于形成这样的聚合物的单体的一种工业上适用的实例为3,4-亚乙基二氧基噻吩，其可从Heraeus以商品名Clevios^TM M获得。

式(III)的聚合物通常被视为“非固有”导电到这样的程度：它们典型地要求存在不与所述聚合物共价成键的单独抗衡离子。所述抗衡离子可为中和所述导电性聚合物的电荷的单体或聚合物阴离子。聚合物阴离子可为例如，聚合的羧酸(例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸等)；聚合的磺酸(例如聚苯乙烯磺酸(“PSS”)、聚乙烯基磺酸等)等的阴离子。所述酸还可为共聚物，例如乙烯基羧酸或乙烯基磺酸和其它可聚合的单体(例如丙烯酸酯和苯乙烯)的共聚物。类似地，适宜的单体阴离子包括例如，C₁-C₂₀烷烃磺酸(例如十二烷磺酸)的阴离子；脂族全氟磺酸(例如三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸)；脂族C₁-C₂₀羧酸(例如2-乙基-己基羧酸)；脂族全氟羧酸(例如三氟乙酸或全氟辛酸)；任选地被C₁-C₂₀烷基所取代的芳族磺酸(例如苯磺酸、邻甲苯磺酸、对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸)；环烷烃磺酸(例如樟脑磺酸或四氟硼酸根、六氟磷酸根、高氯酸根、六氟锑酸根、六氟砷酸根或六氯锑酸根)；等。尤其适宜的抗衡阴离子为聚合物阴离子，例如聚合的羧酸或磺酸(例如聚苯乙烯磺酸(“PSS”))。这样的聚合物阴离子的分子量典型地在约1,000-约2,000,000、和在一些实施方式中约2,000-约500,000的范围内。

还可使用这样的固有导电性聚合物：其具有被与该聚合物共价成键的阴离子至少部分地抵消的位于主链上的正电荷。例如，适宜的固有导电性聚合物的一个实例可具有下式(I)的重复单元：

其中，

R为(CH₂)_a-O-(CH₂)_b；

a为0-10、在一些实施方式中为0-6、和在一些实施方式中为1-4(例如1)；

b为1-18、在一些实施方式中为1-10、和在一些实施方式中为2-6(例如2、3、4、或5)；

Z为阴离子，例如SO₃ ^-、C(O)O^-、BF₄ ^-、CF₃SO₃ ^-、SbF₆ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-、C₄H₃O₄ ^-、ClO₄ ^-等；

X为阳离子，例如氢、碱金属(例如锂、钠、铷、铯或钾)、铵等。

在一个具体的实施方式中，式(I)中的Z为这样的磺酸根离子，其使得固有导电性聚合物包含下式(II)的重复单元：

其中R和X为以上限定的。在式(I)或(II)中，a优选为1且b优选为3或4。类似地，X优选为钠或钾。

如果期望，所述聚合物可为包含其它类型的重复单元的共聚物。在这样的实施方式中，式(I)的重复单元典型地构成所述共聚物中重复单元的总量的约50摩尔％或更大、在一些实施方式中约75摩尔％-约99摩尔％、和在一些实施方式中约85摩尔％-约95摩尔％。当然，所述聚合物还可为达到如下程度的均聚物：其包含100摩尔％的式(I)的重复单元。这样的均聚物的具体实例包括聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][1,4]二英-2-基甲氧基)-1-丁烷-磺酸，盐)和聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][l,4]二英-2-基甲氧基)-l-丙烷磺酸，盐)。

与所述聚合物的具体本性无关，所得的导电性聚合物粒子典型地具有约1-约80纳米、在一些实施方式中约2-约70纳米、和在一些实施方式中约3-约60纳米的平均尺寸(例如直径)。所述粒子的直径可使用已知技术例如通过超速离心、激光衍射等而测定。类似地，所述粒子的形状可变化。在一个具体的实施方式中，例如，所述粒子在形状上为球形。然而，应理解，本发明还联想到其它形状，例如板、杆、圆盘、棒、管、不规则形状等。

尽管不是必需的，但是导电性聚合物粒子可以分散体的形式施加。分散体中导电性聚合物的浓度可取决于分散体的期望粘度和将分散体施加到电容器元件的具体方式而变。然而，典型地，所述聚合物构成分散体的约0.1-约10重量％、在一些实施方式中约0.4-约5重量％、和在一些实施方式中约0.5-约4重量％。分散体还可包含用于增强所得固体电解质的总体性质的一种或多种组分。例如，分散体可包含粘合剂以进一步增强聚合物层的胶粘性且也提高所述粒子在分散体内的稳定性。粘合剂在本性上可为有机的，例如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酰胺、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/乙酸乙烯酯的共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、三聚氰胺甲醛树脂、环氧化物树脂、有机硅树脂或纤维素。还可使用交联剂以增强所述粘合剂的粘附能力。这样的交联剂可包括例如，三聚氰胺化合物、封闭异氰酸酯或可交联的聚合物(例如聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚烯烃)，且随后交联。还可使用分散剂以促进将所述层施加到阳极的本领。适宜的分散剂包括溶剂，例如脂族醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇和丁醇)、脂族酮(例如丙酮和甲乙酮)、脂族羧酸酯(例如乙酸乙酯和乙酸丁酯)、芳族烃(例如甲苯和二甲苯)、脂族烃(例如己烷、庚烷和环己烷)、氯代烃(例如二氯甲烷和二氯乙烷)、脂族腈(例如乙腈)、脂族的亚砜和砜(例如二甲亚砜和环丁砜)、脂族羧酸酰胺(例如甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺)、脂族和芳脂族醚(例如二乙醚和茴香醚)、水、和前述溶剂的任意混合物。尤其适宜的分散剂为水。

除了以上提到的那些之外，然而其它成分也可在分散体中使用。例如，可使用具有约10纳米-约100微米、在一些实施方式中约50纳米-约50微米、和在一些实施方式中约100纳米-约30微米的尺寸的常规填料。这样的填料的实例包括碳酸钙、硅酸盐、二氧化硅、钙或钡的硫酸盐、氢氧化铝、玻璃纤维或球状物(bulb)、木粉、纤维素粉末、炭黑、导电性聚合物等。填料可以粉末形式引入到所述分散体中，但是也可以另外的形式例如纤维存在。

在分散体中还可使用表面活性物质，例如离子或非离子表面活性剂。此外，可使用胶粘剂，例如有机官能的硅烷或它们的水解产物，例如3-缩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-巯基丙基-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。分散体还可包含提高导电性的添加剂，例如含醚基团的化合物(例如四氢呋喃)、含内酯基团的化合物(例如γ-丁内酯或γ-戊内酯)、含酰胺或内酰胺基团的化合物(例如己内酰胺、N-甲基己内酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺、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)、砜和亚砜(例如环丁砜(四亚甲基砜)或二甲亚砜(DMSO))、糖或糖衍生物(例如蔗糖、葡萄糖、果糖、或乳糖)、糖醇(例如山梨糖醇或甘露醇)、呋喃衍生物(例如2-呋喃羧酸或3-呋喃羧酸)、醇(例如乙二醇、甘油、二-或三甘醇)。

可使用多种已知技术例如通过旋涂、浸渍、浇注、滴加、注射、喷射、刮涂(doctorblading)、刷布、印刷(例如喷墨印刷、丝网印刷或移印(pad printing))、或浸涂施加分散体。分散体的粘度典型地为约0.1-约100,000mPas(其以100s^-1的剪切速率测量的)、在一些实施方式中为约1-约10,000mPas、在一些实施方式中为约10-约1,500mPas、和在一些实施方式中为约100-约1000mPas。

i.内层

固体电解质通常由一个或多个“内部”导电性聚合物层形成。在本上下文中术语“内部”是指这样的一个或多个层：其由相同材料形成，并且覆盖电介质，不管其是直接或经由另外层(例如粘合剂层)覆盖。例如，所述内层可包含固有和/或非固有导电性聚合物，例如以上所述的。在一个具体的实施方式中，所述内层通常不含非固有导电性聚合物并且因此主要由固有导电性聚合物形成。更特别地，固有导电性聚合物可构成所述内层的约50重量％或更大、在一些实施方式中约70重量％或更大、和在一些实施方式中约90重量％或更大(例如100重量％)。可使用一个或多个内层。例如，固体电解质典型地包含2-30、在一些实施方式中4-20、和在一些实施方式中约5-15个内层(例如10个层)。

ii.外层

固体电解质可只包含“内层”使得它实质上由所述材料例如固有和/或非固有导电性聚合物形成。尽管如此，在另一些实施方式中，所述固体电解质还可包含一个或多个任选的“外”导电性聚合物层，其由与所述内层不同的材料形成且覆盖所述内层。例如，所述外层可由非固有导电性聚合物粒子的分散体形成。在一个具体的实施方式中，所述外层主要由这样的非固有导电性聚合物粒子形成，因为它们构成相应外层的约50重量％或更大、在一些实施方式中约70重量％或更大、和在一些实施方式中约90重量％或更大(例如100重量％)。可使用一个或多个外层。例如，固体电解质可包含2-30、在一些实施方式中4-20、和在一些实施方式中约5-15个外层，其各自可任选地由非固有导电性聚合物粒子的分散体形成。

如果期望，在固体电解质的外层中还可使用羟基官能的非离子聚合物。术语“羟基官能的”通常意指，所述化合物包含至少一个羟基官能基团或能够在溶剂的存在下拥有这样的官能基团。在不希望受到理论限制的情况下，据信，具有特定分子量的羟基官能的聚合物的使用可使在高电压下的化学分解的可能性最小化。例如，羟基官能的聚合物的分子量可为约100-10,000克/摩尔、在一些实施方式中约200-2,000、在一些实施方式中约300-约1,200、和在一些实施方式中约400-约800。

对于该意图，通常可使用多种羟基官能的非离子聚合物的任意者。例如，在一个实施方式中，羟基官能的聚合物为聚亚烷基醚。聚亚烷基醚可包括聚亚烷基二醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚表氯醇等)、聚氧杂环丁烷、聚亚苯基醚、聚醚酮等。聚亚烷基醚典型地主要为具有末端羟基的线型非离子聚合物。尤其适宜的是聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇(聚四氢呋喃)，其通过将环氧乙烷、环氧丙烷或四氢呋喃加聚到水中而产生。聚亚烷基醚可通过由二醇或多元醇的缩聚反应而制备。二醇组分可具体地选自包含5-36个碳原子的饱和或不饱和的支化或未支化的脂族二羟基化合物或芳族二羟基化合物，例如，戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、新戊基二醇、双-(羟甲基)-环己烷、双酚A、二聚体二醇、氢化的二聚体二醇或甚至所提到的二醇的混合物。另外，还可在聚合反应中使用多羟基醇，其包括例如，甘油、二、和聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇或山梨糖醇。

除了上述的那些之外，在本发明中还可使用其它羟基官能的非离子聚合物。这样的聚合物的一些实例包括例如，乙氧基化的烷基酚；乙氧基化的或丙氧基化的C₆-C₂₄脂肪醇；具有通式：CH₃-(CH₂)_10-16-(O-C₂H₄)_1-25-OH的聚氧乙烯二醇烷基醚(例如八甘醇单十二烷基醚和五甘醇单十二烷基醚)；具有通式：CH₃-(CH₂)_10-16-(O-C₃H₆)_1-25-OH的聚氧丙烯二醇烷基醚；具有以下通式的聚氧乙烯二醇辛基苯酚醚：C₈H₁₇-(C₆H₄)-(O-C₂H₄)_1-25-OH(例如Triton^TM X-100)；具有以下通式的聚氧乙烯二醇烷基苯酚醚：C₉H₁₉-(C₆H₄)-(O-C₂H₄)_1-25-OH(例如壬苯醇醚-9)；C₈-C₂₄脂肪酸的聚氧乙烯二醇酯，例如聚氧乙烯二醇山梨聚糖烷基酯(例如聚氧乙烯(20)山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯(20)山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯(20)山梨聚糖单硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)山梨聚糖单油酸酯、PEG-20甲基葡萄糖二硬脂酸酯、PEG-20甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯、PEG-80蓖麻油、和PEG-20蓖麻油、PEG-3蓖麻油、PEG600二油酸酯、和PEG 400二油酸酯)和聚氧乙烯甘油烷基酯(例如聚氧乙烯-23甘油月桂酸酯和聚氧乙烯-20甘油硬脂酸酯)；C₈-C₂₄脂肪酸的聚氧乙烯二醇醚(例如聚氧乙烯-10鲸蜡基醚、聚氧乙烯-10硬脂基醚、聚氧乙烯-20鲸蜡基醚、聚氧乙烯-10油烯基醚、聚氧乙烯-20油烯基醚、聚氧乙烯-20异十六烷基醚、聚氧乙烯-15十三烷基醚、和聚氧乙烯-6十三烷基醚)；聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物(例如泊洛沙姆)；等，以及它们的混合物。

可通过多种不同方式将羟基官能的非离子聚合物掺杂到所述外层中。例如，在某些实施方式中，可简单地将非离子聚合物掺杂到导电性聚合物的分散体中。在这样的实施方式中，所述层中非离子聚合物的浓度可为约1重量％-约50重量％、在一些实施方式中约5重量％-约40重量％、和在一些实施方式中约10重量％-约30重量％。然而，在另一些实施方式中，可在形成初始外层之后施加非离子聚合物。在这样的实施方式中，用于施加非离子聚合物的技术可不同。例如，可使用多种方法例如浸没、浸涂、浇注、滴落、注射、喷射、铺展、喷涂或印刷(例如喷墨或丝网印刷)将非离子聚合物以液体溶液的形式施加。在所述溶液中可使用对于本领域技术人员所知晓的溶剂，例如水、醇、或它们的混合物。在这样的溶液中非离子聚合物的浓度典型地在溶液的约5重量％-约95重量％、在一些实施方式中约10重量％-约70重量％、和在一些实施方式中约15重量％-约50重量％的范围内。如果期望，这样的溶液可通常不含导电性聚合物。例如，导电性聚合物可构成溶液的约2重量％或更少、在一些实施方式中约1重量％或更少、和在一些实施方式中约0.5重量％或更少。

D.外部聚合物涂层

还施加覆盖固体电解质的外部聚合物涂层。外部聚合物涂层通常包含由预聚合的导电性聚合物粒子例如以上所述的(例如非固有导电性聚合物粒子的分散体)形成的一个或多个层。外部涂层可能够进一步渗透到电容器主体的边缘区域中以提高对电介质的粘附力且导致更加机械牢固的(robust)部件，其可使等效串联电阻和漏电流减小。因为它通常希望改善边缘覆盖度而不是浸渍到所述阳极体的内部，所以在外部涂层中使用的粒子典型地具有比固体电解质中使用的粒子大的尺寸。例如，外部聚合物涂层中使用的粒子的平均尺寸对固体电解质的任何分散体中使用的粒子的平均尺寸的比率典型地为约1.5-约30、在一些实施方式中约2-约20、和在一些实施方式中约5-约15。例如，在外部涂层的分散体中使用的粒子可具有约80-约500纳米、在一些实施方式中约90-约250纳米、和在一些实施方式中约100-约200纳米的平均尺寸。

如果期望，在外部聚合物涂层中还可使用交联剂以增强对固体电解质的粘附程度。典型地，在施加在外部涂层中使用的分散体之前施加交联剂。适宜的交联剂记载于例如Merker等人的美国专利公布No.2007/0064376中并且包括例如胺(例如二胺、三胺、低聚物胺、聚胺(多胺)等)；多价金属阳离子，例如Mg、Al、Ca、Fe、Cr、Mn、Ba、Ti、Co、Ni、Cu、Ru、Ce或Zn的盐或化合物，化合物，锍化合物等。尤其适宜的实例包括例如，1,4-二氨基环己烷、1,4-二(氨基-甲基)环己烷、亚乙基二胺、1,6-己烷二胺、1,7-庚烷二胺、1,8-辛烷二胺、1,9-壬烷二胺、1,10-癸烷二胺、1,12-十二烷二胺、N,N-二甲基亚乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基亚乙基二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁烷二胺等，以及它们的混合物。

典型地将交联剂从如下溶液或分散体施加：其在25℃下测定的pH为1-10、在一些实施方式中2-7、在一些实施方式中3-6。可使用酸性化合物以帮助实现期望的pH水平。用于交联剂的溶剂或分散剂的实例包括水或有机溶剂例如醇、酮、羧酸酯等。可通过任何已知工艺例如旋涂、浸渍、浇注、滴加、喷射施加、气相沉积(蒸镀)、溅射、升华、刀涂、喷涂或印刷(例如喷墨印刷、丝网印刷或转印)将交联剂施加到电容器主体。一旦施加，就可在施加聚合物分散体之间将交联剂干燥。然后，可重复该过程直至实现期望的厚度。例如，全部外部聚合物涂层(其包括交联剂和分散体层)的总厚度可在约1-约50μm、在一些实施方式中约2-约40μm、和在一些实施方式中约5-约20μm的范围内。

E.其它任选的组件

如果期望，电容器元件还可包括本领域中已知的其它层。例如，在电介质和固体电解质之间可任选地形成保护性涂层，例如由相对绝缘的树脂材料(天然的或合成的)制成的涂层。这样的材料可具有大于约10Ω·cm、在一些实施方式中大于约100、在一些实施方式中大于约1,000Ω·cm、在一些实施方式中大于约1x10⁵Ω·cm、和在一些实施方式中大于约1x10¹⁰Ω·cm的比电阻率。在本发明中可利用的一些树脂材料包括但不限于，聚氨酯、聚苯乙烯、不饱和或饱和的脂肪酸的酯(例如甘油酯)等。例如，适宜的脂肪酸酯包括但不限于，月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、桐酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、紫胶桐酸、紫胶酸等的酯。已经发现，这些脂肪酸的酯当以相对复杂的组合使用而形成“干性油(drying oil)”时是尤其有用的，所述干性油容许所得的膜快速地聚合成稳定层。这样的干性油可包含单-、二-,和/或三-甘油酯，其具有分别拥有一个、两个和三个酯化的脂肪酰基残基的甘油骨架。例如，可使用的一些适宜的干性油包括但不限于，橄榄油、亚麻籽油、蓖麻油、桐油、大豆油和虫胶。这些和其它保护性涂层的材料更详细地记载于Fife等人的美国专利No.6,674,635中，该专利通过对其引用以其整体特此并入以用于所有意图。

如果期望，所述部件还可分别施加有碳层(例如石墨)和银层。银层可例如，充当可焊接的导体、接触层和/或电容器用的集电体，并且碳层可限制银涂层与固体电解质的接触。这样的涂层可盖住固体电解质的部分或全部。

II.端子(终端)

一旦形成，则可向电容器元件提供端子，当在表面装配应用中使用时尤其如此。例如，所述电容器组装体可包括与电容器元件的阳极引线电连接的阳极端子和与电容器元件的阴极电连接的阴极端子。为了形成所述端子，可使用任何导电材料，例如导电金属(例如铜、镍、银、镍、锌、锡、钯、铅、铜、铝、钼、钛、铁、锆、镁和它们的合金)。尤其适宜的导电金属包括例如，铜、铜合金(例如铜-锆、铜-镁、铜-锌、或铜-铁)、镍、和镍合金(例如镍-铁)。通常将端子的厚度选择成使电容器的厚度最小化。例如，端子的厚度可在约0.05-约1毫米、在一些实施方式中约0.05-约0.5毫米、和约0.07-约0.2毫米的范围内。一个示例性导电材料为可从Wieland(德国)获得的铜-铁合金金属板。如果期望，如本领域中所知晓的，端子的表面可电镀有镍、银、金、锡等以确保可将最终部件装配到电路板。在一个具体的实施方式中，端子的两个表面均分别镀有镍和银焊瘤(flash)，同时装配表面也镀有锡焊料层。

可使用本领域中已知的任何技术将端子连接到电容器元件。例如，在一个实施方式中，可设置限定阴极端子和阳极端子的引线框架。为了将电解电容器元件附着到引线框架，可最初向阴极端子的表面施加导电性胶粘剂。导电性胶粘剂可包括例如，包含有树脂组合物的导电性金属粒子。金属粒子可为银、铜、金、铂、镍、锌、铋等。树脂组合物可包括热固性树脂(例如环氧树脂)、固化剂(例如酸酐)和化合物(例如硅烷化合物)。适宜的导电性胶粘剂可记载于Osako等人的美国专利申请公布No.2006/0038304中。可使用多种技术的任一种将导电性胶粘剂施加到阴极端子。例如，印刷技术由于它们实用且成本节省的益处可被使用。还可使用本领域中已知的任何技术例如机械焊接、激光焊接、导电性胶粘剂等将阳极引线电连接到阳极端子。在将阳极引线电连接到阳极端子后，然后可使导电性胶粘剂固化以确保电解电容器元件充分粘附到阴极端子。

III.外壳

由于电容器组装体在各种环境中呈现良好的电性能的本领，不必将电容器元件气密地(hermetically)密封在外壳内。尽管如此，在某些实施方式中，将电容器元件气密地密封在外壳内可为期望的。例如，在一个实施方式中，可将电容器元件在包含惰性气体的气体气氛的存在下气密地密封在外壳内，因此进一步限制供应到电容器元件的固体电解质的湿气量。

可通过多种方式将电容器元件密封在外壳内。例如，在某些实施方式中，可将电容器元件包封在壳体(模子)内，然后可向该壳体填充可固化的树脂材料例如热固性树脂(例如环氧树脂)以形成硬化的外壳。这样的树脂的实例包括，例如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、脲-甲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。环氧树脂也是尤其适宜的。然而其它添加剂也可使用，例如光引发剂、粘度调节剂、悬浮助剂、颜料、应力减小剂、不导电性填料、稳定剂等。例如，不导电性填料可包括无机氧化物粒子，例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铁、氧化铜、沸石、硅酸盐、粘土(例如蒙脱石粘土)等以及复合物(例如氧化铝-涂覆的二氧化硅粒子)和它们的混合物。无论如何，所述树脂材料可围绕和封装电容器元件使得为了装配到电路板上使阳极和阴极端子的至少一部段暴露。当通过这种方式进行封装时，电容器元件和树脂材料形成一体化的电容器组装体。

当然，在替代的实施方式中，将电容器元件包封在保持分开且独立的(distinct)外壳内可为期望的。在这种方式中，外壳的气氛可为气态的且包含至少一种惰性气体例如氮气、氦气、氩气、氙气、氖气、氪气、氡气等、以及它们的混合物。典型地，惰性气体构成外壳内的气氛的大多数、例如气氛的约50重量％-100重量％、在一些实施方式中约75重量％-100重量％、和在一些实施方式中约90重量％-约99重量％。如果期望，还可使用相对少量的非-惰性气体例如二氧化碳、氧气、水蒸气等。然而，在这样的情形中，非-惰性气体典型地构成外壳内的气氛的15重量％或更少、在一些实施方式中10重量％或更少、在一些实施方式中约5重量％或更少、在一些实施方式中约1重量％或更少、和在一些实施方式中约0.01重量％-约1重量％。

为了形成外壳，可使用多种不同材料的任意者，例如金属、塑料、陶瓷等。例如，在一个实施方式中，外壳包括金属例如钽、铌、铝、镍、铪、钛、铜、银、钢(例如不锈钢)、它们的合金(例如导电氧化物)、它们的复合物(例如涂覆有导电性氧化物的金属)等的一个或多个层。在另一实施方式中，外壳可包括陶瓷材料例如氮化铝、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钙、玻璃等、以及它们的组合的一个或多个层。

外壳可具有任何期望的形状例如圆筒状、D-形、矩形、三角形、棱柱形等。例如，参考图1，显示包括外壳122和电容器元件120的电容器组装体100的一个实施方式。在该具体的实施方式中，外壳122通常为矩形。典型地，外壳和电容器元件具有相同或相似的形状使得电容器元件可容易地容纳在内腔内。例如，在所说明的实施方式中，电容器元件120和外壳122两者均通常具有矩形。

如果期望，本发明的电容器组装体可呈现相对高的体积效率。为了促进如此高的效率，电容器元件典型地占据外壳内腔的体积的大部分。例如，电容器元件可占据外壳内腔的约30体积％或更大、在一些实施方式中约50体积％或更大、在一些实施方式中约60体积％或更大、在一些实施方式中约70体积％或更大、在一些实施方式中约80体积％-约98体积％、和在一些实施方式中约85体积％-97体积％。为此目的，电容器元件的尺寸和由外壳限定的内腔的尺寸之间的差典型地相对小。

例如，参考图1，电容器元件120可具有和由外壳122限定的内腔126的长度相对近似的长度(不包括阳极引线6的长度)。例如，阳极长度对内腔长度的比率在约0.40-1.00、在一些实施方式中约0.50-约0.99、在一些实施方式中约0.60-约0.99、和在一些实施方式中约0.70-约0.98的范围内。电容器元件120可具有约5-约10毫米的长度，并且内腔126可具有约6-约15毫米的长度。类似地，电容器元件120(在-z方向上)的高度对内腔126的高度的比率可在约0.40-1.00、在一些实施方式中约0.50-约0.99、在一些实施方式中约0.60-约0.99、和在一些实施方式中约0.70-约0.98的范围内。电容器元件120(在–x方向上)的宽度对内腔126的宽度的比率还可在约0.50-1.00、在一些实施方式中约0.60-约0.99、在一些实施方式中约0.70-约0.99、在一些实施方式中约0.80-约0.98、和在一些实施方式中约0.85-约0.95的范围内。例如，电容器元件120的宽度可为约2-约7毫米且内腔126的宽度可为约3-约10毫米，并且电容器元件120的高度可为约0.5-约2毫米且内腔126的宽度可为约0.7-约6毫米。

虽然一点都需要，但可将电容器元件以这样的方式附着到外壳：阳极端子和阴极端子形成在外壳的外部以便随后将其一体化(整合)到电路中。端子的具体构造可取决于预期应用。例如，在一个实施方式中，可形成所述电容器组装体，使得它是表面可装配的，并且还仍然是机械牢固的。例如，可将阳极引线电连接到外部的表面可装配的阳极和阴极端子(例如垫、片、板、框架等)。这样的端子可延伸通过外壳以与电容器接触。端子的厚度或高度通常选择成使所述电容器组装体的厚度最小化。例如，端子的厚度可在约0.05-约1毫米、在一些实施方式中约0.05-约0.5毫米、和约0.1-约0.2毫米的范围内。如果期望，如本领域中所知晓的，端子的表面可电镀有镍、银、金、锡等以确保可将最终部件装配到电路板。在一个具体的实施方式中，将所述端子分别用镍和银焊瘤沉积，并且装配表面还镀有锡焊料层。在另一实施方式中，将端子用薄的外部金属层(例如金)沉积到基体金属层(例如铜合金)上以进一步提高导电性。

在某些实施方式中，在外壳内腔内可使用连接部件以促进按机械稳定的方式连接到端子。例如，再次参考图1，电容器组装体100可包括由第一部段167和第二部段165形成的连接部件162。连接部件162可由与外部端子相似的导电性材料形成。第一部段167和第二部段165可为直接或经由另外的导电性元件(例如金属)连接在一起的一体化或单独的零件。在所说明的实施方式中，第二部段165设置在通常与引线6延伸的横向(例如-y方向)平行的平面上。第一部段167是“竖立的”，其含义是它设置在通常与引线6延伸的横向垂直的平面上。在该方式中，第一部段167可限制引线6在水平方向上的移动以在使用期间增强表面接触和机械稳定性。如果期望，可在引线6周围使用绝缘材料7(例如Teflon^TM垫圈)。

第一部段167可拥有连接到阳极引线6的装配区域(未显示)。该区域可具有“U-形”以进一步增强引线6的表面接触和机械稳定性。所述区域与引线6的连接可使用多种已知技术例如焊接、激光焊接、导电性胶粘剂等的任意者完成。例如，在一个具体的实施方式中，将所述区域激光焊接到阳极引线6。然而，与所选择的技术无关，第一部段167可以基本上水平对准的方式把持阳极引线6以进一步增强所述电容器组装体100的尺寸稳定性。

再次参考图1，显示本发明的其中连接部件162和电容器元件120分别通过阳极和阴极端子127和129连接到外壳122的一个实施方式。更具体地，该实施方式的外壳122包括外壁123和两个相对的侧壁124，在其间形成包括电容器元件120的腔室126。外壁123和侧壁124可由金属、塑料、或陶瓷材料(例如以上所述的)的一个或多个层形成。在该具体的实施方式中，阳极端子127包括位于外壳122内且电连接到连接部件162的第一区域127a和位于外壳122的外部且提供装配表面201的第二区域127b。类似地，阴极端子129包括位于外壳122内且电连接到电容器元件120的固体电解质的第一区域129a和位于外壳122的外部且提供装配表面203的第二区域129b。应理解，不需要所述区域的整个部段位于外壳的内部或外部。

在所说明的实施方式中，导电性迹线(线路)127c在外壳的外壁123中延伸以将第一区域127a和第二区域127b连接。类似地，导电性迹线129c在外壳的外壁123中延伸以将第一区域127a和第二区域127b连接。端子的导电性迹线和/或区域可为分开的或一体化的。除了延伸通过外壳的外壁之外，所述迹线还可位于其它位置(例如外壁的外部)处。当然，本发明决不限于使用导电性迹线形成期望的端子。

与所使用的具体构造无关，端子127和129与电容器元件120的连接可使用任何已知技术例如焊接、激光焊接、导电性胶粘剂等实现。例如，在一个具体的实施方式中，使用导电性胶粘剂131将连接部件162的第二部段165连接到阳极端子127。类似地，使用导电性胶粘剂133将电容器元件120的阴极连接到阴极端子129。

任选地，还可布置聚合物约束体(constraint)使其与电容器元件的一个或多个表面(例如后表面、前表面、上表面、下表面、侧表面、或其任意组合)接触。聚合物约束体可减少电容器元件从外壳脱层的可能性。在该方面上，聚合物约束体可拥有如下一定程度的强度：其容许它将电容器元件甚至当经受振动力时保持在相对固定的位置，但是未如此强以至于它开裂。例如，所述约束体可拥有约1-约150兆帕(“MPa”)、在一些实施方式中约2-约100MPa、在一些实施方式中约10-约80MPa、和在一些实施方式中约20-约70MPa的在约25℃温度下测量的抗张强度。通常期望的是，所述约束体是不导电的。例如，再次参考图1，显示其中单个聚合物约束体197布置成与电容器元件120的上表面181和后表面177接触的一个实施方式。尽管在图1中显示单个约束体，但是应理解，可使用分开的约束体实现相同的功能。实际上，更通常地，可使用任何数量的聚合物约束体与电容器元件的任何期望的表面接触。当使用多个约束体时，它们可彼此接触或保持物理分开。例如，在一个实施方式中，可使用与电容器元件120的上表面181和前表面179接触的第二聚合物约束体(未显示)。第一聚合物约束体197和第二聚合物约束体(未显示)可彼此接触或可不彼此接触。在又一实施方式中，聚合物约束体还可以与其它表面一起或代替其它表面的方式与电容器元件120的下表面183和/或侧表面接触。

与将其如何施加无关，典型地期望的是，聚合物约束体还与外壳的至少一个表面接触以帮助进一步使电容器元件机械稳定化而抵抗可能的脱层。例如，所述约束体可与一个或多个侧壁、外壁、盖子等的内表面接触。例如，在图1中，聚合物约束体197与侧壁124的内表面107和外壁123的内表面109接触。尽管与外壳接触，但是仍然期望的是，由外壳限定的腔室的至少一部段保持未被占据以容许惰性气体流动通过腔室和限制固体电解质与氧气的接触。例如，腔室体积的至少约5％典型地保持未被电容器元件和聚合物约束体所占据，且在一些实施方式中腔室体积的约10％-约50％保持未被电容器元件和聚合物约束体所占据。

一旦以期望的方式连接，就将所得的包装体进行气密密封，如上所述的。例如，再次参考图1，外壳122还可包括在电容器元件120和聚合物约束体197位于外壳122内之后放置在侧壁124的上表面上的盖子125。盖子125可由陶瓷、金属(例如铁、铜、镍、钴等、以及它们的合金)、塑料等形成。如果期望，可将密封部件187布置在盖子125和侧壁124之间以帮助提供良好的密封。例如，在一个实施方式中，密封部件可包括玻璃-金属密封物、环(Goodfellow Camridge,Ltd.)等。侧壁124的高度通常是这样的：盖子125不与电容器元件120的任何表面接触使得它不被污染。聚合物约束体197可与盖子125接触或可不与其接触。当放置在期望的位置处时，使用已知技术例如焊接(例如电阻焊接、激光焊接等)、软焊等将盖子125气密地密封到侧壁124。气密密封通常在惰性气体的存在下发生，如上所述的，使得所得的组装体基本上不含反应性气体例如氧气或水蒸气。

应理解，所描述的实施方式仅是示例性的，并且在本发明中可使用多种其它构造将电容器元件气密地密封在外壳内。例如，参考图2，显示使用包括外壁123和盖子225的外壳222的电容器组装体200的另一实施方式，在外壁123和盖子225之间形成包括电容器元件120和聚合物约束体197的腔室126。盖子225包括与至少一个侧壁224一体化的外壁223。例如，在所说明的实施方式中，以横截面显示两个相对的侧壁224。外壁223和123两者均在横向(-y方向)上延伸并且通常彼此且与阳极引线6的横向是平行的。侧壁224从外壁223在通常与外壁123垂直的纵向上延伸。盖子225的远端500由外壁223限定且近端501由侧壁224的盖子253限定。

所述盖子253从侧壁224在可通常与外壁123的横向平行的横向上延伸。侧壁224和盖子253之间的角度可变化，但是其典型地为约60°-约120°、在一些实施方式中约70°-约110°、和在一些实施方式中约80°-约100°(例如约90°)。盖子253还限定周围边缘251，其可通常与盖子253和外壁123延伸的横向垂直。周围边缘251位于侧壁224的外围之外并且可通常与外壁123的边缘151是共面的。可使用任何已知技术例如焊接(例如电阻或激光)、软焊、胶合等将盖子253密封到外壁123。例如，在所说明的实施方式中，在所述组件之间使用密封部件287(例如玻璃-金属密封物、环等)以利于它们的附着。无论如何，上述盖子的使用可实现所述组件之间更稳定的连接且改善所述电容器组装体的密封和机械稳定性。

在本发明中可使用甚至其它可行的外壳构造。例如，图3显示具有与图2的外壳构造相似的外壳构造的电容器组装体300，除了分别使用尾销327b和329b作为阳极和阴极的外部端子之外。更具体地，尾销327a延伸通过在外壁323中形成的迹线327c并且使用已知技术(例如焊接)连接到阳极引线6。可使用另外的区段(section)327a将所述销327b紧固。类似地，尾销329b延伸通过在外壁323中形成的迹线329c且经由导电性胶粘剂133连接到阴极，如上所述。

就仅单个电容器元件而言在本文中对图1-3中显示的实施方式进行论述。然而，还应理解，还可将多个电容器元件气密地密封在外壳内。可使用多种不同技术的任意者将多个电容器元件附着到外壳。例如，参考图4，显示包含两个电容器元件的电容器组装体400的一个具体的实施方式并且现在将对其进行更详细地描述。更具体地，电容器组装体400包括与第二电容器元件420b电连通的第一电容器元件420a。在该实施方式中，将电容器元件对准使得它们的主平面处于水平构造上。即，电容器元件420a的由其宽度(–x方向)和长度(–y方向)限定的主平面位于电容器元件420b的相应主平面的邻近处。因此，所述主平面通常是共面的。替代地，电容器元件可排列成使得它们的主平面是不共面的，而是在某一方向例如–z方向或–x方向上彼此垂直的。当然，电容器元件不需要在同一方向上延伸。

电容器元件420a和420b位于包含共同限定腔室426的外壁423以及侧壁424和425的外壳422内。尽管未显示，但是可使用盖住侧壁424和425的上表面且将所述组装体400密封(如上所述)的盖子。任选地，还使用聚合物约束体以帮助限制电容器元件的振动。例如，在图4中，分开的聚合物约束体497a和497b位于邻近处并且分别与电容器元件420a和420b接触。聚合物约束体497a和497b可位于多个不同的位置处。此外，可除去所述约束体之一，或可使用另外的约束体。在某些实施方式中，例如，在电容器元件之间使用聚合物约束体以进一步改善机械稳定性可为期望的。

除了电容器元件之外，电容器组装体还包括与各自的电容器元件的阳极引线电连接的阳极端子和与各自的电容器元件阴极电连接的阴极端子。例如，再次参考图4，显示电容器元件与共用阴极端子429平行连接。在该具体的实施方式中，阴极端子429最初提供在通常与电容器元件的底表面平行的平面中并且可与导电性迹线(未显示)电接触。电容器组装体400还包括分别连接到电容器元件420a和420b的阳极引线407a和407b的连接部件427和527。更具体地，连接部件427包括竖立部段465和与阳极端子(未显示)连接的平面部段463。类似地，连接件527包括竖立部段565和与阳极端子(未显示)连接的平面部段563。当然，应理解，还可使用很多种其它类型的连接机构。

与其具体的构型无关，所得的电容器组装体可呈现多种有益的性质。例如，电容器组装体可呈现其高百分数的湿电容，这使得其能够在大气湿度下仅具有小的电容损耗和/或涨落。该性能特征通过由如下方程式测定的“湿对干电容百分数”量化：

湿对干电容＝(干电容/湿电容)x100

电容器组装体可呈现约50％或更大、在一些实施方式中约60％或更大、在一些实施方式中约70％或更大、和在一些实施方式中约80％-100％的湿对干电容百分数。所述干电容可为约30纳法/平方厘米(“nF/cm²”)或更大、在一些实施方式中为约100nF/cm²或更大、在一些实施方式中为约200-约3,000nF/cm²、和在一些实施方式中为约400-约2,000nF/cm²，其是在120Hz频率下测量的。

电容器还可呈现相对低的等效串联电阻(“ESR”)例如约200毫欧姆(mohms)、在一些实施方式中小于约150毫欧姆、和在一些实施方式中约0.1-约100毫欧姆，其是在100kHz工作频率下测量的。还据信，电容器组装体的耗散因数可维持在相对低的水平下。耗散因数通常是指在电容器中发生的损耗并且通常表示为理想电容器性能的百分数。例如，本发明的电容器在120Hz的频率下测定的耗散因数典型地为约0.5％-约25％、在一些实施方式中约0.8％-约10％、和在一些实施方式中约1％-约5％。电容器组装体可还能够在高压应用中例如在约35伏特或更大、在一些实施方式中约50伏特或更大、和在一些实施方式中约60伏特-约200伏特的额定电压下使用。电容器组装体可还能够经受住相对高的冲击电流，其也在高压应用中是常见的。峰值冲击电流可为例如，约100安培或更大、在一些实施方式中约200安培或更大、和在一些实施方式中、和在一些实施方式中约300安培-约800安培。

参考以下实施例可更好地理解本发明。

测试程序

等效串联电阻(ESR)

等效串联电阻可使用具有Kelvin引线的Keithley 3330 Precision LCZ仪表、2.2伏特的DC偏压和0.5伏特的峰间正弦信号而测量。工作频率可为100kHz并且温度可为23℃±2℃。

耗散因数

耗散因数可使用具有Kelvin引线的Keithley 3330Precision LCZ仪表以2.2伏特的DC偏压和0.5伏特的峰间正弦信号而测量。工作频率可为120Hz并且温度可为23℃±2℃。

电容

电容可使用具有Kelvin引线的Keithley 3330Precision LCZ仪表以2.2伏特的DC偏压和0.5伏特的峰间正弦信号而测量。工作频率可为120Hz并且温度可为23℃±2℃。在一些情形中，可测定“干对湿”电容。“干电容”是指所述部件的在施加固体电解质、石墨和银层之前的电容，而“湿电容”是指所述部件的在形成电介质之后如下测量的电容：在14％硝酸中、参比1mF的钽阴极、以10伏特的DC偏压和0.5伏特的峰间正弦信号、在30秒的电解质浸泡之后。

漏电流

漏电流可使用泄漏测试仪表在23℃±2℃的温度下和在额定电压(例如16伏特)下在最少60秒之后测量。

实施例1

使用70,000μFV/g钽粉末形成阳极样品。用钽丝将各阳极样品包埋(嵌入)、在1380℃下烧结、和压制至5.8g/cm³的密度。所得的粒料具有4.10x2.75x0.60mm的尺寸。将粒料在具有8.6mS电导率的水/磷酸电解质中在85℃温度下阳极化至42.0伏特以形成电介质层。将粒料在具有2.0mS电导率的水/硼酸/四硼酸二钠中在30℃温度下再次阳极化25秒到90伏特以形成积聚在外侧上的较厚的氧化层。然后，通过将阳极在没有预涂层的情况下直接浸到具有固体含量1.1％和粘度20mPa.s的分散的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(Clevios^TM K，Heraeus)中形成导电性聚合物涂层。一旦涂覆，就将部件在125℃下干燥20分钟。将该过程重复10次。之后，将部件浸到具有固体含量2.0％和粘度20mPa.s的分散的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(Clevios^TM K，Heraeus)中。一旦涂覆，就将部件在125℃下干燥20分钟。将该过程重复3次。之后，将部件浸到具有2％固体含量和粘度160mPa.s的分散的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(Clevios^TM K，Heraeus)中。一旦涂覆，就将部件在125℃下干燥20分钟。将该过程重复8次。然后将部件浸到石墨分散体中并且使其干燥。最后，将部件浸到银分散体中并且使其干燥。通过这种方式制成多部件(180)的47μF/16V电容器并且将其封装在二氧化硅树脂中。

实施例2

以实施例1中所述的方式形成电容器，除了使用包含3-巯基丙基三甲氧基硅烷在乙醇中的溶液(2.1％)的有机金属化合物预涂层之外。形成多部件(180)的47μF/16V电容器并且将其封装在二氧化硅树脂中。

实施例3

以实施例1中所述的方式形成电容器，除了使用来自γ-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷在乙醇中的溶液(2.6％)的有机金属化合物预涂层之外。形成多部件(180)的47μF/16V电容器并且将其封装在二氧化硅树脂中。

然后，对实施例1-3的完成的电容器的电性能进行测试。以下在表1中列出电容、耗散因数(Df)、ESR和漏电流(DCL)的中值结果。

表1：电性质

本领域技术人员可实践本发明的这些和其它变更和改变，而不偏离本发明的精神和范围。另外，应理解，不同实施方式可整体或部分地互换。此外，本领域技术人员将认识到，前述描述只是以实例的方式，并且不意图限制本发明，本发明在所附权利要求书中进一步被描述。

Claims (21)

1.电容器组装体，其包括电容器元件，所述电容器元件包括：

烧结的多孔阳极体；

覆盖所述阳极体的电介质；

覆盖所述电介质的包括具有以下通式的有机金属化合物的预涂层：

其中，

M为有机金属原子；

R₁、R₂和R₃独立地为烷基或羟烷基，其中R₁、R₂和R₃的至少一个为羟烷基；

n为0-8的整数；

X为有机或无机官能团；

覆盖所述预涂层的固体电解质，其中所述固体电解质包含预聚合的导电性聚合物粒子；和

覆盖所述固体电解质且包含预聚合的导电性聚合物粒子和交联剂的外部聚合物涂层。

2.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述阳极体包括钽且所述电介质包括五氧化钽。

3.权利要求1所述的电容器组装体，其中M为硅。

4.权利要求3所述的电容器组装体，其中所述羟烷基为OCH₃。

5.权利要求3所述的电容器组装体，其中R₁、R₂和R₃为羟烷基。

6.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述有机金属化合物为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基-三丙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基-三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基-三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、γ-丙氧基丁基三丁氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基-三甲氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-缩水甘油氧基丁基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基-三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丁基三丁氧基硅烷、或它们的组合。

7.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述固体电解质和外部聚合物涂层通常不含原位聚合的导电性聚合物。

8.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述固体电解质的至少一层由包含聚合物抗衡离子和非固有导电性聚合物的粒子的分散体形成，其中所述非固有导电性聚合物为聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)。

9.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述固体电解质的至少一层由具有下式(I)的重复单元的固有导电性聚合物形成：

其中，

R为(CH₂)_a-O-(CH₂)_b；

a为0-10；

b为1-18；

Z为阴离子；

X为阳离子。

10.权利要求9所述的电容器组装体，其中所述固有导电性聚合物为聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][1,4]二英-2-基甲氧基)-1-丁烷-磺酸，盐)、聚(4-(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][l,4]二英-2-基甲氧基)-l-丙烷磺酸，盐)、或它们的组合。

11.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述固体电解质的至少一层包含羟基官能的非离子聚合物。

12.权利要求1所述的电容器组装体，其中在所述固体电解质中所述预聚合的导电性聚合物粒子的至少一部分具有约1-约80纳米的平均尺寸。

13.权利要求12所述的电容器组装体，其中所述外部聚合物涂层中所述导电性聚合物粒子的至少一部分具有约80-约500纳米的平均尺寸。

14.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述外部聚合物涂层的至少一层由包含聚合物抗衡离子和非固有导电性聚合物的粒子的分散体形成，其中所述非固有导电性聚合物为聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)。

15.权利要求14所述的电容器组装体，其中所述交联剂为二胺。

16.权利要求1所述的电容器组装体，其进一步包括与所述阳极体电连接的阳极端子；

与所述固体电解质电连接的阴极端子；和

包围所述电容器元件且使所述阳极端子和所述阴极端子的至少一部分露出的外壳。

17.权利要求16所述的电容器组装体，其中所述外壳由封装所述电容器元件的树脂材料形成。

18.权利要求16所述的电容器组装体，其中所述外壳限定所述电容器元件位于其内的内腔，其中所述内腔具有包括惰性气体的气体气氛。

19.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述组装体呈现约50伏特或更大的击穿电压。

20.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述组装体在经受额定电压90秒之后呈现约50微安或更小的漏电流。

21.权利要求1所述的电容器组装体，其中所述组装体在经受额定电压180秒之后呈现约20微安或更小的漏电流。